universidade federal dos vales do jequitinhonha...
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UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI –
UFVJM
Mestrado em Ciência Florestal
Mauro Antônio Pereira Werneburg
PLANEJAMENTO EM GRANDES EMPRESAS FLORESTAIS
NO BRASIL
DIAMANTINA, MG
2015
Mauro Antônio Pereira Werneburg
PLANEJAMENTO EM GRANDES EMPRESAS FLORESTAIS
NO BRASIL
Dissertação apresentada à Universidade Federal do
Vale do Jequitinhonha e Mucuri, como parte das
exigências do Programa de Pós-Graduação em
Ciência Florestal, para obtenção do título de
Magister Scientiae.
Orientadora: Mayra Luiza Marques da Silva Binoti
Coorientador: Helio Garcia Leite
DIAMANTINA, MG
2015
3
Mauro Antônio Pereira Werneburg
PLANEJAMENTO EM GRANDES EMPRESAS FLORESTAIS
NO BRASIL
Dissertação apresentada à Universidade Federal do
Vale do Jequitinhonha e Mucuri, como parte das
exigências do Programa de Pós-Graduação em
Ciência Florestal, para obtenção do título de
Magister Scientiae.
Orientadora: Mayra Luiza Marques da Silva Binoti
APROVADA: 11 de dezembro de 2015.
______________________________________________________
Profa Dra Mayra Luiza Marques da Silva Binoti – Orientadora Universidade Federal do Espírito Santo – UFVJM
______________________________________________________
Prof. Dr. José Marinaldo Gleriani Universidade Federal de Viçosa – UFV
______________________________________________________
Prof. Dr. Helio Garcia Leite Universidade Federal de Viçosa – UFV
______________________________________________________
Dr. Antonilmar Araújo Lopes da Silva Celulose Nipo-Brasileira S.A.
DIAMANTINA – MG
2015
À minha esposa,
Andreia Alves Garcia.
Aos meus filhos,
Nicole Garcia Werneburg
Julia Garcia Werneburg e
Bernardo Garcia Werneburg.
Dedico.
AGRADECIMENTOS
À Deus, pelo dom da vida e esperança nos momentos em que a fé parece desvanecer, mas
pelo seu Espírito me senti renovado, fortalecido e pronto para o embate e prazer da
existência.
À Andreia, Nicole, Julia e Bernardo, minha amada família, a quem dedico este trabalho, são
vocês que me inspiraram a buscar este sonho que se realiza com a conclusão deste Mestrado.
Muito obrigado pela paciência que tiveram comigo nas horas que estive ausente para
deslocar-me para Diamantina, assistir aulas e para escrever a dissertação.
Aos meus pais, Antônio e Ana, pelo amor e ensino de vida que me proporcionaram, sempre
apoiando aqueles que buscam o conhecimento apesar de sua simplicidade.
À professora Mayra Binoti, pela sua valiosa orientação, pela amizade e pelo enorme apoio
para que conseguisse obter êxito nesta empreitada.
Ao Dr. Daniel Binoti, amigo e colega que me incentivou a entrar para o curso de Pós-
graduação em Ciência Florestal dizendo que é moleza, aliás tudo parece fácil para esta
família Binoti.
Ao professor Hélio Garcia Leite, pela preciosa colaboração no trabalho, pelo apoio pessoal
e ser uma referência de vida para nós.
Ao Antonilmar Araújo, amigo e colega de trabalho que prontamente se dispôs a participar
da composição da banca.
Aos professores Sidney Araújo Cordeiro e José Marinaldo Gleriani, pela prontidão em
participarem da banca examinadora.
À CENIBRA S.A., nas pessoas de Robinson Félix e José Márcio Cardoso, pela oportunidade
e pelo apoio, o que tornou possível a concretização deste curso tão importante para mim.
À Universidade Federal do Vale do Jequitinhonha e Mucuri, ao Departamento de Engenharia
Florestal (DEF), pela oportunidade e pelo apoio na realização do curso.
Aos professores do Mestrado, Márcio Leles, Gilciano e Sidney, que transmitiram seus
conhecimentos com muita dedicação e prazer e ao coordenador do curso, Marcelo Laia, pelo
seu grande apoio nos assuntos administrativos.
Aos colegas Aline Mazon, Bruno Ferraz e a estagiária Letícia Magnago que muito
contribuíram com sugestões, pelo apoio as referências para conclusão deste trabalho.
Aos amigos de curso Paula Ventura da Silva, Ana Carolina e Tuller, que me apoiaram e
dividiram suas angústias nos momentos de aperto com trabalhos e provas.
“Confie no Senhor de todo o seu coração e não se apoie em seu próprio
entendimento; reconheça o Senhor em todos os seus caminhos, e ele endireitará as
suas veredas”.
Provérbios 3:5-6
BIOGRAFIA
MAURO ANTÔNIO PEREIRA WERNEBURG, filho de Antônio Hipólito Pereira e Ana
Estevam Pereira, nasceu em 1o de abril 1969, no município de Açucena, estado de Minas
Gerais.
Casado com Andreia Alves Garcia, é pai de Nicole Garcia Werneburg, Julia Garcia
Werneburg e Bernardo Garcia Werneburg.
Em maio de 1987, ingressou na Empresa Celulose Nipo-Brasileira S.A. (CENIBRA), onde
trabalha atualmente no Departamento de Planejamento, Controle e Pesquisa Florestal.
Em 1996, iniciou-se no curso de Bacharel em Direito pela Universidade de Direito do Vale
do Rio Doce, formando em dezembro de 2000 e obtendo a carteira da OAB em agosto de
2001.
Em 2006, iniciou o curso de Pós-Graduação, latu senso, em MBA Executivo em Gestão
Empresarial, oferecido pela Fundação Getúlio Vargas, concluindo em 2007.
Em abril de 2014, iniciou o Programa de Pós-Graduação em Ciência Florestal, em nível de
mestrado, na área de Manejo Florestal, pela Universidade Federal do Vale do Jequitinhonha
e Mucuri, Diamantina, MG, submetendo-se à defesa da dissertação em 11 de dezembro de
2015.
RESUMO
WERNEBURG, Mauro Antônio Pereira, M.Sc, Planejamento em grandes empresas
florestais no Brasil. 2015. 92 f. Dissertação (Mestrado em Ciência Florestal) – Universidade
Federal do Vale do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina. Orientadora: Mayra Luiza Marques
da Silva Binoti. Coorientador: Hélio Garcia Leite.
O objetivo deste estudo foi contextualizar o planejamento florestal nos níveis estratégico,
tático e operacional seguido por grandes empresas florestais no Brasil, bem como estimar a
densidade básica de povoamentos de clones de eucalipto em função de variáveis
quantitativas e qualitativas (cadastrais) obtidas pelo Inventário Florestal Contínuo (IFC) e
informações climáticas da área em estudo empregando Redes Neurais Artificiais. O Capítulo
1 abordou desde a importância do plano estratégico, que trata dos objetivos macros da
empresa, considerando as condições internas e externas e sua evolução esperada, passando
pelo plano de médio prazo que indica os projetos para os próximos anos e a necessidade de
infraestrutura para períodos seco e chuvoso, até o planejamento de curto prazo que cuida do
orçamento anual do processo florestal. Além de descrever o conhecimento do fluxo do
processo de fabricação de celulose para dar uma noção ao planejador das variáveis
importantes e que influenciam o manejo da floresta na busca de melhor rendimento final do
produto. Destacou-se em cada processo, as principais atividades críticas para produção e
entrega de madeira na fábrica, como a colheita, transporte de madeira e fomento florestal. O
Capítulo 2 abordou uma das variáveis importantes de qualidade da madeira para o processo
de produção de celulose que é a densidade básica de povoamentos de clones de eucalipto.
Esta foi estimada em função de variáveis quantitativas e qualitativas (cadastrais) obtidas pelo
Inventário Florestal Contínuo (IFC) e de informações climáticas da área em estudo
empregando Redes Neurais Artificiais. Os resultados demonstraram a viabilidade da
aplicação da técnica para estimar a densidade com níveis de erros percentuais aceitáveis para
o processo de produção de celulose.
Palavras-chave: Planejamento florestal; Custo da madeira; Densidade da madeira.
ABSTRACT
WERNEBURG, Mauro Antônio Pereira, M.Sc. Planning the large forest companies in
Brazil. 2015. 92 f. Dissertação (Mestrado em Ciência Florestal) – Universidade Federal dos
Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina. Adviser: Mayra Luiza Marques da Silva
Binoti. Co-adviser: Hélio Garcia Leite
The objective of this study was to contextualize forest planning at the strategic, tactical and
operational levels used by large forestry companies in Brazil, and to estimate the basic
density of stands of eucalyptus clones in terms of quantitative and qualitative variables
(registration) obtained by the Continuous Forest Inventory (CFR) and climatic information
of the area under study using Artificial Neural Networks. Chapter 1 assessed the importance
of the strategic plan, which deals with the macro objectives of the company, considering the
internal and external conditions and its expected evolution, in addition to the medium-term
plan which indicates projects for the coming years and the need for infrastructure for dry and
rainy periods, as well as short-term planning that monitors the annual budget of the forestry
process. Also included is an understanding of the pulp manufacturing process to provide a
notion to the planner of the important variables that influence forest management when
seeking a better final yield of the product. In each process the main critical activities are
indicated for production and delivery of wood to the factory, including harvesting, timber
transport and forest development. Chapter 2 addressed one of the important wood quality
variables for the pulp production process which is the basic density of stands of eucalyptus
clones. This was estimated in function of the quantitative and qualitative variables
(registration) obtained by the Continuous Forest Inventory (CFI) and climatic information
of the area under study using Artificial Neural Networks. The results demonstrated viability
of applying the technique to estimate the percent density within acceptable error levels of
the pulp production process.
Keywords: Forest planning; Wood cost; Wood density.
LISTA DE FIGURAS
Página
Capítulo 1
1 Hierarquia dos planos plurianuais (longo, médio e curto prazo) ............................... 18
2 Principais premissas e restrições dos planos plurianuais .......................................... 21
3 Fluxograma do plano de curto prazo ......................................................................... 25
4 Macrofluxo do manejo florestal ................................................................................ 29
5 Percentual de custo de produção x idade de corte em florestas de clones de eucalipto 31
6 Exemplo de mapa com identificações das estradas realizado pela metodologia do
PTEAS ....................................................................................................................... 33
7 Fases de preparo da polpa de celulose....................................................................... 35
8 Exemplo de um mapeamento com identificação das unidades de manejo ................ 41
9 Relações entre crescimento e produção em florestas equiâneas ............................... 43
10 Precipitação mensal média (região Leste Minas Gerais) .......................................... 45
11 Mapa de microplanejamento de colheita ................................................................... 47
12 (1) Tendência da relação pelo-volume (RPV) ........................................................... 52
12 (2) Tendência da variabilidade da relação peso volume (RPV) ................................ 52
13 Mapa de locação de estradas ..................................................................................... 55
14 Evolução do número de contratos e beneficiários do Programa de Fomento ........... 59
Capítulo 2
1 Gráficos de dispersão dos erros percentuais (y), em função dos valores observados
(x) no treinamento e na generalização para cada estudo ........................................... 83
2 Histogramas de frequência percentual (y) dos erros percentuais (x), no treina-mento
(cinza escuro) e na generalização (cinza claro) para cada estudo ............................. 84
LISTA DE TABELAS
Página
Capítulo 1
1 Curvas de rendimento esperado das máquinas, em função do VMI ......................... 48
2 Dados de perda de solo .............................................................................................. 55
3 Exemplo de cálculo de exaustão considerando o custo médio das empresas do setor
florestal para uma idade de corte de 7 anos ............................................................... 62
4 Exemplo de planilha para cálculo do custo de colheita do sistema Harvester e
Forwarder .................................................................................................................. 63
Capítulo 2
1 Estatísticas descritivas, em nível de talhão para a área de estudo ............................. 78
2 Estatística descritiva das variáveis climáticas e da altitude dos povoamentos .......... 79
3 Variáveis de entrada (qualitativas e quantitativas) e variável de saída para os Estudos
1 a 3 ........................................................................................................................... 80
4
Estatísticas de correlação e raiz quadrada do erro quadrático médio percentual
(RMSE%) para o treinamento e generalização das cinco melhores redes em cada
estudo para estimativa da densidade da madeira ....................................................... 82
5 Frequência e diferença percentual nas classes de erro percentual da estimativa de
±5% e ±10% do conjunto de generalização para os três estudos .............................. 85
SUMÁRIO
Página
RESUMO .............................................................................................................................. 9
ABSTRACT ....................................................................................................................... 10
LISTA DE FIGURAS ........................................................................................................ 11
LISTA DE TABELAS ....................................................................................................... 12
1 INTRODUÇÃO .............................................................................................................. 13
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................ 15
CAPÍTULO 1 ..................................................................................................................... 16
MODELO CONCEITUAL DE PLANEJAMENTO FLORESTAL ............................ 16
1 INTRODUÇÃO AO PLANEJAMENTO ..................................................................... 16
2 PLANEJAMENTO FLORESTAL ................................................................................ 19
2.1 Plano de longo prazo (estratégico) .......................................................................................................... 19 2.2 Plano de médio prazo (tático) ................................................................................................................. 22 2.3 Plano de curto prazo (operacional) ......................................................................................................... 22
3 MANEJO FLORESTAL ................................................................................................ 26
3.1 Ativos terras e florestas ........................................................................................................................... 26 3.2 Idade regulatória ..................................................................................................................................... 30 3.3 Planejamento técnico, econômico, ambiental, social e de segurança do trabalho (PTEAS) ................... 31
4 PROCESSO FABRIL .................................................................................................... 34
4.1 Fluxo do processo de produção de celulose ............................................................................................ 34 4.1.1 Descascamento ............................................................................................................................. 34 4.1.2 Picagem ........................................................................................................................................ 34 4.1.3 Cozimento ..................................................................................................................................... 35 4.1.4 Depuração .................................................................................................................................... 36 4.1.5 Branqueamento ............................................................................................................................ 36 4.1.6 Secagem ........................................................................................................................................ 37
4.2 Recuperação e geração de energia .......................................................................................................... 37 4.3 Demanda de madeira da fábrica .............................................................................................................. 37
5 BASE FLORESTAL ...................................................................................................... 40
5.1 Geoprocessamento .................................................................................................................................. 40 5.2 Cadastro florestal ................................................................................................................................... 40 5.3 Biometria e inventário florestal............................................................................................................... 41 5.4 Crescimento e produção florestal ............................................................................................................ 42
6 COLHEITA FLORESTAL ........................................................................................... 44
6.1 Sequenciamento de corte ........................................................................................................................ 44 6.2 Produção florestal mensal na idade de corte ........................................................................................... 45 6.3 Microplanejamento da colheita ............................................................................................................... 46 6.4 Rendimentos operacionais da colheita mecanizada ................................................................................ 47
7 TRANSPORTE DE MADEIRA .................................................................................... 51
7.1 Secagem da madeira pós corte ................................................................................................................ 51
14
7.2 Abertura e reabertura de estradas ............................................................................................................ 53
8 SILVICULTURA ........................................................................................................... 56
8.1 Programa de plantio e regeneração ......................................................................................................... 56 8.2 Tempo de espera entre o corte e a reforma ............................................................................................. 56
9 FOMENTO FLORESTAL ............................................................................................ 58
10 CUSTO DA MADEIRA POSTO FÁBRICA ............................................................. 61
10.1 Custos de formação de florestas (exaustão) .......................................................................................... 61 10.2 Custos de colheita ................................................................................................................................. 62 10.3 Custos de transporte .............................................................................................................................. 64 10.4 Custos de infraestrutura ........................................................................................................................ 65 10.5 Custos administrativos e taxas .............................................................................................................. 66
11 CONCLUSÃO ............................................................................................................... 67
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................ 68
CAPÍTULO 2 ..................................................................................................................... 76
REDES NEURAIS ARTIFICIAIS PARA ESTIMAR A DENSIDADE BÁSICA DA
MADEIRA EM VÁRIAS IDADES DE CORTE ............................................................ 76
1 INTRODUÇÃO .............................................................................................................. 76
2 MATERIAL E MÉTODOS ........................................................................................... 78
2.1 Descrição dos dados ................................................................................................................................ 78 2.2 Treinamento e generalização das redes neurais artificiais ...................................................................... 79 2.3 Avaliação das estimativas da densidade da madeira ............................................................................... 81
3 RESULTADOS ............................................................................................................... 82
4 DISCUSSÃO ................................................................................................................... 86
5 CONCLUSÃO ................................................................................................................. 88
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................ 89
CONCLUSÕES GERAIS ................................................................................................. 91
13
1 INTRODUÇÃO
O planejamento do negócio florestal é a diferença entre o sucesso e o fracasso
do empreendimento. As etapas contidas neste processo de tomadas de decisões
interdependentes devem ser realizadas com muita coerência entre as ações passadas e
presentes, além de uma retroalimentação das decisões e resultados, que visam conduzir a
empresa a situações futuras desejadas (BELCHIOR, 1978; VOLPI, 1997; VALLE et al.,
2007).
Para qualquer negócio que deva ser implementado ou conduzido é importante a
geração e o processamento de informações confiáveis e precisas, capazes de sustentar o
processo decisório (RODRIGUES, 2001). No planejamento dos recursos florestais é
fundamental a utilização de base florestal, projeções de volume, rendimentos, custos e
quaisquer outras informações, consistentes (CAMPOS; LEITE, 2013).
Um dos maiores desafios para o processo de planejamento florestal é a
elaboração de planos que possam ser adaptados à execução, ou seja, sua aplicabilidade
prática. As empresas florestais possuem sistemas que atendem uma parte desta demanda que
consiste na regulação do ativo florestal com o uso de ferramentas de otimização, que
considera as principais restrições no plano de longo prazo. Quanto maior o número de
restrições nos modelos de planejamento, mais próximo será o planejado do realizado
(RODRIGUES, 2001).
Portanto, o objetivo principal dos planos plurianuais é assegurar a
sustentabilidade do empreendimento florestal, minimizando os custos ou maximizando os
lucros, considerando as restrições econômicas, ambientais, sociais, de logística de
transporte, de demanda, de tipos de colheita, de recursos e de política de estoque de madeira.
Dentre as variáveis que devem ser consideradas nos planos de abastecimento de
uma fábrica de celulose, destaca-se a densidade básica da madeira que deve ser segregada
por classes no momento do abastecimento da linha de produção, a fim de evitar grandes
variações no processo de cozimento. A estimativa da densidade é determinada em laboratório
utilizando discos de madeira coletados no campo no momento do orçamento da sequência
de corte.
Uma alternativa para reduzir os custos de levantamento de campo para
determinação da densidade é utilizar métodos computacionais que relacionam a densidade
da madeira com variáveis obtidas dos povoamentos dos inventários florestais contínuos
14
(IFC) e também de variáveis climáticas. Um exemplo de método que permite esta estimativa
são as redes neurais artificiais (RNA) que consistem em uma representação matemática do
funcionamento das redes neurais biológicas. Do ponto de vista prático, uma RNA é um
sistema computacional paralelo constituído de elementos de processamento simples
(neurônios artificiais) conectados entre si de uma maneira específica para resolver
determinado problema (HAYKIN, 2001; BRAGA; CARVALHO; LUDERMIR, 2007;
SILVA; SPATTI; FLAUZINO, 2010).
Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi discorrer sobre o planejamento
florestal de grandes empresas, como uma fábrica de celulose, considerando suas principais
variáveis e suas influências, nos níveis estratégico, tático e operacional. Além disso,
objetivou-se também estimar a densidade da madeira, importante variável que é saída do
planejamento florestal e entrada para abastecimento da fábrica, a partir de variáveis de
inventário florestal contínuo e climáticas, empregando modelos de redes neurais artificiais.
15
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BRAGA, A. de P.; CARVALHO, A. P. de L. F. de; LUDERMIR, T. B. Redes neurais
artificiais: Teoria e aplicações. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2007.
BELCHIOR, P. G. O. Planejamento e elaboração de projetos. 3. ed. Rio de Janeiro:
Torres, 1978. 195 p.
CAMPOS, J. C. C.; LEITE, H. G. Mensuração florestal: perguntas e respostas. 4. ed.
Viçosa, MG: UFV, 2013. 605 p.
HAYKIN, S. Redes neurais: princípios e prática. Porto Alegre: Bookman, 2001. 900 p.
RODRIGUES, F. L. Metaheurística e sistema de suporte à decisão no gerenciamento
de recursos florestais. 2001. 225 p. Tese (Doutorado em Ciência Florestal) – Universidade
Federal de Viçosa, Viçosa, MG, 2001.
SILVA, I. N.; SPATTI, D. H.; FLAUZINO, R. A. Redes neurais artificiais para
engenharia e ciências aplicadas. São Paulo: Artliber, 2010.
VALLE, A. B.; SOARES, C. A. P.; FINOCCHIO JÚNIOR, J.; SILVA, L. S. F.
Fundamentos do gerenciamento de projetos. Rio de Janeiro: FGV, 2007. 170 p.
VOLPI, N. M P. O impacto de perturbações estocásticas em um modelo de
planejamento florestal. 1997. Tese (Doutorado em Ciências Florestais) – Universidade
Federal do Paraná, Curitiba, PR, 1997.
16
CAPÍTULO 1
MODELO CONCEITUAL DE PLANEJAMENTO FLORESTAL
1 INTRODUÇÃO AO PLANEJAMENTO
O planejamento tem um papel decisivo no processo de gestão, uma vez que os
planos são as bases por meio das quais as organizações obtêm e aplicam recursos para
alcançar seus objetivos, permitindo medir e monitorar o alcance destes, e adotar medidas
corretivas, quando necessário (STONER; FREEMAN, 1985).
Neste sentido, Megginson, Mosley e Pietri Junior (1986) ampliaram as funções
do planejamento ao relatarem que planejar refere-se a escolher um curso de ação e decidir
antecipadamente o que deve ser feito, em que sequência, quando e como, proporcionando
bases para ações de administração efetiva. Segundo esses autores, o planejamento é
fundamental para: i) auxiliar a administração face às mudanças do ambiente; ii) possibilitar
maior percepção por parte dos administradores do quadro operativo interno da empresa; iii)
dar suporte na definição das responsabilidades; iv) estabelecer ordem às operações e
coordenação entre as várias partes da empresa; v) clarificar os objetivos e torná-los mais
conhecidos; vi) minimizar as incertezas; e poupar tempo, esforço e recurso financeiro.
A solução de problemas de planejamento florestal envolve a identificação e
definição do problema, a coleta, processamentos e armazenamento de dados, a geração de
alternativas, a escolha de modelos e de tecnologias, o monitoramento e controle, e a
capacidade dos indivíduos em lidar com esses fatores (TURBAN; ARONSON, 1998).
Diversos tipos de situações são enfrentadas pelos manejadores florestais, como,
por exemplo, problemas envolvendo a quantificação de madeira para diferentes finalidades,
o atendimento de demandas periódicas para diferentes usos da madeira e clientes, a
quantificação de receitas e custos de empreendimento (análise de fluxos de caixa), o
planejamento da produção de forma sustentável, o atendimento dos múltiplos objetivos
conflitantes da floresta, a geração e a avaliação de alternativas de manejo, o posicionamento
estratégico na venda ou na aquisição de terras, a simulação e avaliação de diferentes regimes
de manejo e outros (RODRIGUES, 2001).
17
O Horizonte de Planejamento (HP) é o período de tempo em que o
empreendimento será executado, é o tempo necessário para converter uma estrutura existente
na floresta para uma estrutura desejada ou regulada (LEUSCHNER, 1984). Sua definição é
importante, principalmente levando-se em conta os aspectos da regulação florestal,
responsável pela conversão de uma distribuição de uma classe de idade atual em uma
estrutura regulada.
Outro fato a considerar é que os investimentos florestais se caracterizam pelo
longo prazo, situação que os torna mais arriscados que outros de menor tempo de duração.
Segundo Rezende, Barros e Oliveira (1983), ao se decidir por um investimento na área
florestal, é preciso muita convicção no que diz respeito às informações que serviram de base
para o projeto, pois um erro cometido pode demandar muito tempo para ser corrigido.
É necessário observar que, além de riscos inerentes às características da
produção florestal, decorrentes das condições climáticas, biológicas (incidência de pragas e
doenças), riscos de incêndios que impõem uma variabilidade aos resultados econômicos,
existem também oscilações referentes à própria condição econômica brasileira, em que são
comuns variações nos preços dos produtos, serviços e insumos (SZMRECSÁNYI, 1978).
Um projeto busca o retorno de recursos investidos durante algum tempo e,
portanto, faz-se necessário estabelecer um período de tempo definido para alcançar este
objetivo. Um projeto não está apenas vinculado aos valores dos retornos do investimento,
mas também às condições em que esse retorno ocorre ao longo do tempo (vida útil). No
projeto florestal o tempo de retorno do investimento está ligado à obtenção do produto
(madeira) e consequente exaustão dos investimentos realizados. Diante do exposto para
avaliação de projetos, o primeiro passo é estabelecer o horizonte de planejamento.
Não existem regras para determinação do Horizonte de Planejamento, mas
quanto maior o HP, maiores são as chances de desvios na realização devido a fatores como
mudanças do cenário econômico, novos entrantes no mercado, aumento dos custos acima do
projetado, novas tecnologias. Se o período for muito curto pode-se perder a oportunidade de
não considerar eventos importantes que podem alterar significativamente o retorno do
projeto (CAMPOS; LEITE, 2013).
O planejamento florestal é definido em função do nível de abordagem e do
objetivo, em: estratégico (longo prazo), tático (médio prazo) e operacional (curto prazo)
(WEINTRAUB; CHOLAKY, 1991; FEUNEKES; COGSWELL, 2000). O plano estratégico
abrange toda a organização e tem como características principais o horizonte de
18
planejamento de longo prazo, é definido pela direção da empresa, compreende plano maior,
ao qual todos os demais deverão estar subordinados. No caso de empresas do setor de
celulose, o plano tático é executado em nível de departamento, sendo projetado para
horizontes de médio prazo, geralmente anual. O plano operacional é mais detalhado, sendo
executado para cada atividade, projetado para horizontes de curto prazo e é destinado a metas
específicas (TAVARES, 1991).
Os planos e objetivos em cada nível devem ser consistentes aos demais,
envolvendo maior especificidade e menor tempo à medida que o planejamento caminha do
estratégico para o operacional (SESSIONS; BETTINGER; MURPHY, 2007; BETTINGER
et al., 2009), conforme Figura 1.
Figura 1 – Hierarquia dos planos plurianuais (longo, médio e curto prazo)
19
2 PLANEJAMENTO FLORESTAL
2.1 Plano de longo prazo (estratégico)
O Plano de Longo Prazo (LP) ou Estratégico é um processo que diz respeito à
formulação de objetivos para a escolha de programas e ou projetos de ação e para sua
execução, levando em conta as condições internas e externas à empresa e sua evolução
esperada. No empreendimento florestal, para realizar um planejamento adequado, é
necessário considerar várias premissas, que deverão ser atendidas para que os recursos sejam
dimensionados de forma correta e tenha aderência no momento da execução. Além disso,
para garantir a sustentabilidade no fornecimento da matéria-prima para o processo, deve-se
começar com o plano de longo prazo otimizado, que define o melhor manejo para a base
florestal atual e futura e deve ser o norteador dos demais planos de abastecimento de médio
e curto prazo.
A geração do plano de corte de uma área florestal para a produção de madeira
exige a necessidade de simulação de diferentes cenários, considerando diversas variações
que podem ocorrer na floresta, ou contexto social, econômico e ambiental no qual o
empreendimento está inserido. Essas variações podem estar relacionadas com o aumento de
impostos, variação nas empresas prestadoras de serviços, custos adicionais de colheita e
silvicultura, venda de terras da empresa ou aquisição de novas áreas, aumento ou diminuição
das demandas mínimas exigidas, dentre outros. Isto resulta em modelos de regulação da
produção florestal de grande porte e elevada complexidade que demandam ferramentas
computacionais para auxiliar em tarefas como processamento de dados, construção de
modelos e apresentação de resultados (RODRIGUES, 2001).
Os planos estratégicos são elaborados para demonstrar a dinâmica da floresta ao
longo do tempo, utilizando decisões que tem como objetivo uma produção sustentável a
longo prazo. Informações geográficas e de crescimento e produção são geralmente utilizadas
para tratar dessas questões (BETTINGER et al., 2009).
O período de planejamento de longo prazo para florestas equiâneas pode variar
de 12 a 30 anos, e são utilizados Sistemas de Suporte a Decisão (SSD) para otimização do
manejo florestal devido as inúmeras alternativas possíveis para o manejo de cada unidade de
produção florestal (RODRIGUES, 2001).
20
Na elaboração de um planejamento estratégico (longo prazo) são necessárias as
seguintes informações:
- Demanda anual do processo fabril;
- Cotas anuais com variação dos níveis de produção para garantir o fluxo regular
de produção a cada período de colheita;
- Disponibilidade de terras para efetivo plantio;
- Dimensionamento de máquinas de colheita e frota de transporte de madeira;
- Rendimentos operacionais de colheita (corte e baldeio);
- Recursos de mão de obra e insumos agrícolas;
- Caracterização topográfica do povoamento;
- Cadastro florestal organizado com áreas agrupadas por lotes/blocos plantados
no mesmo ano;
- Prognose para as florestas futuras após o corte;
- Projeções da produção florestal para as idades de corte;
- Alternativas para o manejo (reforma ou regeneração);
- Limites de idade de corte (inferior e superior);
- Lotes para colheita e transporte em períodos de chuva;
- Outras fontes de madeira (fomento, mercado);
- Distância média dos lotes ao ponto de consumo da madeira;
- Custo de formação das florestas até a idade de corte;
- Composição do custo hora das máquinas de colheita;
- Custo do frete em função da distância e tipo de estradas;
- Custo de infraestrutura (estradas interna e externa); e
- Custo administração, impostos e taxas.
A opção mais utilizada para obter uma floresta regulada ao final do horizonte de
planejamento consiste na inclusão de restrições que imponham uma distribuição adequada
de classes de idade (RODRIGUES et al., 1998).
A Figura 2 apresenta o fluxograma dos planos de longo, médio e curto prazo
com as principais premissas e restrições utilizadas na maioria das empresas florestais
brasileiras.
21
Figura 2 – Principais premissas e restrições dos planos plurianuais
Plano Estratégico
Longo Prazo(~21 anos)
Restrições Volume e
Idade
Demanda Fábrica
Inventário(Estoque
/Prognose
Compra de
Madeira
Cartografia (shapes)
Cadastro (Própria e Fomento)
Custos e Rendimentos
Padrões
Resultados
Seleção Anual
Projetos
Investimentos e Receitas
Volume Anual por
Região
Área Anual de Plantio e Regeneração
Idade de Corte
Regulada
Estoque Madeira em Pé Regulado
Médio Prazo(~4 anos)
Projetos p/ colheita períodos Seco e Chuvoso
DimensionamentoMáquinas
Infraestrutura dos projetos
Contratos (Colheita,
Frete e Outros)
Resultados
Seleção Anual
Projetos
Investimentos e Receitas
Volume Anual por
Região
Área de Plantio e
Regeneração
Volume p/Dimensionar
Estradas
Volume p/ Dimensionar Equipamento
Curto Prazo(12 meses)
Política EstoqueMadeira
Atender Mix
Madeira
Definir Sequência
Corte
RestriçõesOperacionais
e Clima
Resultados (Orçamento
Físico)
SequenciaMensal de
Corte
Área dePlantio e
Regeneração
Volume Colheita e Transporte
Volume Madeira Terceiro
Estoquemadeira colhida
Volume p/ Dimensionar
Recursos
Manejo Futuro das
Áreas
Madeira Fomento e Mercado
Prem
issa
s e
Rest
riçõ
esPr
emis
sas e
Re
stri
ções
Prem
issa
s e
Rest
riçõ
es Projeção Mensal da Produção
Restrições Ambientais e
Sociais
Restrição de
orçamento
RestriçoesAmbientais e Sociais
22
2.2 Plano de médio prazo (tático)
O Plano Médio Prazo (MP) ou Tático consiste na seleção de projetos indicados
pelo LP para o período planejado, considerando as restrições operacionais, climáticas,
contratuais, ambientais, sociais e de custos visando ao atendimento da demanda de consumo
da unidade fabril.
O horizonte do planejamento tático depende das características e principalmente
do clima onde a floresta se encontra. Para florestas de clima temperado, o período
considerado de planejamento pode variar de 1 a 20 anos (BETTINGER et al., 2009;
KANGAS; KANGAS, 2005). No caso de eucalipto em clima tropical e subtropical, como
no Brasil, a duração do plano tático não ultrapassa uma rotação (7 anos) para plantios mais
adensados (RODE, 2014).
O objetivo do planejamento tático é informar os projetos que serão colhidos nos
próximos anos (3 a 7 anos), de acordo com a necessidade de consumo da fábrica,
considerando as dificuldades de infraestrutura, colheita e transporte da madeira em função
dos períodos do ano (seco ou chuvoso). Também são verificadas, as sequências de
deslocamentos, de modo a facilitar a fixação da mão de obra no próprio local de trabalho,
evitando-se deslocamentos longos ou transferência temporária de empregados.
As restrições ambientais, sociais, operacionais e de infraestrutura existentes nos
projetos florestais, devem ser incluídas no plano de médio prazo para serem tratadas antes
da execução da colheita e plantio evitando assim a alteração da sequência de corte por
impossibilidade de manejo destas áreas.
É importante identificar os talhões que poderão ser transportados no período de
chuvas, preparar os acessos para colheita e transporte e planejar o volume de madeira
correspondente visando garantir o abastecimento constante da unidade fabril.
2.3 Plano de curto prazo (operacional)
Para assegurar o abastecimento da fábrica é necessário um volume pré-
determinado de madeira por ano e este deve ser controlado de forma detalhada ao longo do
processo produtivo, servindo como base para o cálculo do custo da madeira posto fábrica,
refletindo no consumo específico da madeira para a produção de celulose e outros
indicadores.
23
Planos operacionais são necessários para programar a força de trabalho e
máquinas para cada atividade prevista no nível tático (BOYLAND, 2003). Isto pode
envolver o orçamento diário, semanal ou mensal, ou até projetos específicos de logística.
Assim como os planos táticos, os planos operacionais incluem informações espaciais
explícitas (BETTINGER et al., 2009), como por exemplo, a sequência dos projetos a serem
colhidos para o período.
O Plano de Curto Prazo (CP) ou Operacional consiste no sequenciamento mensal
dos projetos estabelecidos no MP para abastecimento da unidade fabril, geralmente por um
período 12 meses.
O objetivo do planejamento operacional é a seleção de projetos a serem orçados
(orçamento físico anual) para colheita, transporte e silvicultura, obedecendo a uma sequência
de corte que contemple os projetos para o período chuvoso, denominados estratégicos, bem
como atender as possíveis demandas de consumo adicionais da fábrica no período, e regular
o estoque de madeira pronta para transporte.
A dispersão da área disponível para colheita deve ser considerada em qualquer
plano de abastecimento de madeira, sendo importante para a logística da colheita e transporte
de madeira.
Todo planejamento de abastecimento de madeira é recomendável que se faça
com a participação de vários setores da área florestal para que este plano tenha êxito e atinja
seu maior grau de realização próximo do planejado. Portanto é necessário que haja o
envolvimento do planejamento, logística, colheita, silvicultura, meio ambiente e
comunicação corporativa da empresa.
Em casos de ocorrência de fatores não previstos, como atrasos em processos de
licenciamento, chuvas acima da previsão, ocorrências de incêndios e ventos, a sequência de
corte dos projetos sofrerá alterações que deverão retroalimentar o MP.
Os projetos indicados para o corte pelo MP no primeiro ano de corte podem
sofrer alterações após as análises feitas no CP. Desta forma, os projetos que não foram
indicados no MP terão que ser acrescentados na sequência de corte para possibilitar a
operacionalização do corte no ano em questão.
O planejamento da colheita requer a observação de vários fatores que atuam
antes, durante e depois da atividade propriamente dita. Basicamente, são três processos que
envolvem o abastecimento de madeira de uma fábrica após a floresta atingir a idade de corte,
sendo estes a infraestrutura do projeto, colheita florestal e o transporte da madeira.
24
As estradas e aceiros (infraestrutura) são fundamentais em todas as fases do
plantio, tanto para permitir a distribuição de mudas e insumos durante a implantação, quanto
para a manutenção dos povoamentos e, principalmente, por ocasião da colheita e transporte
da madeira (CORRÊA; MALINOVSKI; ROLOFF, 2006).
A colheita florestal é o conjunto de atividades desenvolvidas em áreas de
florestas plantadas, cujo objetivo é a movimentação de madeira até o seu local de transporte
(ponto de estocagem – beira da estrada) podendo ser realizada de forma manual,
semimecanizada e/ou, mecanizada. As atividades de colheita são:
- Derrubada: consiste no corte das árvores planejadas;
- Desgalhamento: consiste na retirada dos galhos das árvores antes do
processamento;
- Descascamento: consiste na retirada casca após o abate das árvores e antes do
traçamento;
- Destopamento: consiste na retirada da copa da árvore não aproveitada pelo
processo de colheita; e
- Traçamento: consiste no seccionamento dos fustes em toras de menor
comprimento.
O transporte florestal compreende a etapa de carregamento de madeira do campo
(local de depósito da madeira colhida e empilhada) até o seu destino final, quer seja a fábrica,
serraria ou outro local planejado.
Apresentado abaixo na Figura 3 o fluxograma do Plano de Curto Prazo
considerando as principais etapas de elaboração. Podemos destacar três planos distintos
dentro do Curto Prazo que formam ao final o orçamento físico do processo florestal:
- Plano de abastecimento de madeira;
- Plano de colheita; e
- Plano de silvicultura.
25
Figura 3 – Fluxograma do plano de curto prazo
Fonte: Cenibra (2015).
FLUXOGRAMA DO PLANO DE CURTO PRAZO
Produçãopor Região
Demanda Total de madeira
para a fábrica
Plano de Produção de
celulose
Perdas de madeira na
fábrica
Estoque anterior
Estoque da fábrica
adequado ?
Dimensionamento de recursos:- máquinas- mão de obra.
Restrições:- Contratos- Energia- Clima- Operacionais
Sequenciade corte
Definição de área:- Reforma ou aguardando plantio- Regeneração
Plano de Plantio /Regeneração (Silvicultura)
Compra de terras/ Área
disponível para implantação
Licenciar
Licenciada?
S
N
Rever
S
N
DensidadeBásica
Plano de Colheita
OrçamentoFísico
Planilha Critérios de Manejo
Longo / Médio
Sortimentomadeira (sc/cc)
Consumo de madeira p/
energia Próprio
Terceiros
Plano de Abastecimento de Madeira
Restrições:- Contratos- Clima- Acesso
Estoque daestrada e do
campo
Rever
N
S
Área colhida
1ª rotação
Área colhida2ª rotação
FIM
Aprovado?
S
N
Madeira de terceiros e Fomento
Aprovada?
S
N
Aprovado?S
N
26
3 MANEJO FLORESTAL
3.1 Ativos terras e florestas
Manejo florestal é a ciência da tomada de decisões considerando a organização,
o uso e a conservação da floresta e seus recursos. As florestas podem ser manejadas para a
produção de madeira, água, manutenção da vida silvestre, recreação ou uma combinação
desses (BOUNGIORNO; GUILLES, 2003). Dessa forma, o manejo florestal engloba muitas
variáveis. Algumas são biológicas, como o potencial de produção de determinada espécie ou
clone em determinado solo ou tipo de topografia, outras são econômicas, como o preço da
madeira ou o custo de produção e algumas são sociais, como leis e impostos que incidem
sobre a produção (BOUNGIORNO; GUILLES, 2003; DAVIS et al., 2005; BETTINGER et
al., 2009) e mão de obra empregada nas fases do processo produtivo (RODRIGUES, 2001;
BETTINGER et al., 2009).
O manejo florestal é o desenvolvimento e aplicação de técnicas analíticas,
visando o ordenamento das atividades florestais com o propósito de gerar serviços e, ou,
benefícios, diretos e indiretos, de acordo com as aspirações atuais da empresa, com a garantia
de atendimento no futuro, ou seja, gerenciamento sustentável dos recursos florestais
(CAMPOS; LEITE, 2013).
Atentando que o processo produtivo de madeira é de aproximadamente 7 anos,
tratando-se de carvão, energia, celulose e papel, o planejamento e controle da redução de
custos na implantação e manutenção da floresta, através da otimização dos fatores de
produção como a mão de obra e os recursos, tornam-se fundamentais, por causa do longo
tempo empreendido e a possibilidade de modificações no cenário econômico (LEITE;
BINOTI; FREITAS, 2015).
Para o manejo adequado da floresta é necessário conhecer, inicialmente, os
genótipos a serem plantados, as características do site, solo e clima. Posteriormente,
selecionar os tratos culturais, as melhores formas de aplicá-los, as épocas, dentre outras
considerações (LEITE; BINOTI; FREITAS, 2015).
A competitividade de uma empresa de base florestal, a manutenção da
capacidade produtiva de suas áreas de plantio e o uso de um sistema de manejo adequado
são fundamentais para assegurar a perenidade do negócio que é produzir florestas. Dentro
deste conceito, devem-se buscar conhecimentos sobre processos fisiológicos que regulam o
27
crescimento de árvores, novas técnicas de nutrição e recomposição do potencial produtivo
do solo, redução dos efeitos da compactação do solo devido à mecanização, controle de
pragas e doenças (CAMPOS, 1970).
O solo é um dos recursos mais preciosos para uma empresa de base florestal,
sendo essencial a sua proteção para garantia da perenidade do negócio. Para tanto, medidas
devem ser adotadas para preservar as características físicas, químicas e biológicas dos solos
ou até mesmo melhorá-las.
O objetivo do manejo florestal é o atendimento da demanda de consumo fabril
com madeira dentro dos parâmetros sustentáveis a curto e longo prazo, sendo:
- Abastecer a unidade fabril com madeira de florestas próprias ou de fomentado/
mercado para o processo de produção e energia;
- Elaborar plano de colheita anual, observando a disponibilidade e características
da madeira, como a densidade no momento da colheita;
- Buscar a melhoria contínua para o programa de fomento florestal, caso houver;
- Monitorar a produtividade florestal buscando conhecer e atuar nos eventos de
perdas;
- Manter base florestal atualizada e georreferenciada;
- Assegurar a proteção do ativo florestal contra incêndios, doenças e pragas, furto
de madeira, invasões;
- Empregar técnicas adequadas visando à competitividade no uso de recursos
florestais, sustentabilidade do negócio e saúde e segurança do trabalhador;
- Atender à legislação vigente e princípios da certificação, caso houver;
- Assegurar a qualidade ambiental considerando os aspectos de solo, água, fauna
e flora;
- Adotar sistematicamente práticas que não causam erosão do solo, bem como
promover a recuperação de áreas degradadas;
- Respeitar as comunidades influenciadas pelo empreendimento florestal;
- Desenvolver parceria com clientes e fornecedores; e
- Buscar comprometimento e valorização dos empregados.
Os ganhos com produtividade através de melhoramento genético de espécies
florestais são demorados e onerosos (KAGEYAMA; VENCOVSKY, 1983; GONÇALVES
et al., 1998) e o manejo de solo e nutrição, tratos silviculturais e controle de pragas e doenças
são de custo elevado. As perdas do ativo florestal são significativas, podendo ocorrer devido
28
a vários riscos, como incêndios, pragas e doenças, eventos climáticos adversos, atos ilícitos
– invasões e guerras (PRATA, 2012), e fatores do processo de colheita e silvicultura como
compactação do solo com a mecanização, deficiência no aproveitamento total do lenho –
altura de tocos após a operação de corte (MALINOVSKI et al., 2006), tempo de espera –
período entre o corte da floresta e sua reforma (RODRIGUEZ; MARTINI, 1989). Existem
também reduções do ativo terra, potencial para produção de florestas plantadas, para erosões
(FAGERIA; STONE, 2006), redes de transmissão, habitação, assentamentos.
Na Figura 4, é demonstrado o fluxo de manejo florestal, considerando as
entradas e saídas dos ativos terra e floresta.
A água é um recurso natural precioso e seguramente o elemento mais importante
para a vida dos animais e vegetais, pois é necessária à maioria das atividades vitais, reações
e rotas metabólicas (CARLESSO; ZIMMERMANN, 2000). A água é responsável pela
forma e estrutura dos órgãos e fundamental para o crescimento e desenvolvimento das
culturas (LARCHER, 2000), sejam elas anuais ou perenes (CARLESSO; SANTOS, 1999).
O crescimento e desenvolvimento da planta são influenciados negativamente
pela diminuição da água disponível no solo (SINCLAIR; LUDLOW, 1986). Com isso, a
produtividade agrícola e florestal é influenciada pela sua disponibilidade (MARTINS et al.,
2008). Levit (1980) enfatizou a importância de avaliar as respostas das plantas e seus
mecanismos de defesa ao déficit hídrico no solo. Contudo, a quantificação do impacto da
disponibilidade de água no solo sobre o crescimento e desenvolvimento vegetal tem recebido
pouca atenção (CARLESSO, 1995), especialmente nas espécies do gênero Eucalyptus
(KALLARACKAL; SOMEN, 1997).
A deficiência hídrica pode afetar o crescimento e desenvolvimento de espécies
florestais em qualquer etapa de seu ciclo (FAÇANHA et al., 1983; GONÇALVES;
PASSOS, 2000). No eucalipto, os sintomas da deficiência hídrica são mais visíveis e
drásticos na fase de muda (SANTARÉM et al., 1996; JELLER; PEREZ, 2001). Segundo
Lima (1993), é de suma importância conhecer as relações entre deficiência hídrica,
crescimento e desenvolvimento durante a fase de muda das espécies de eucalipto, posto que,
com o aumento da procura por produtos de base florestal, está ampliando a área plantada
com espécies desse gênero, demandando a produção de mudas de qualidade.
29
Figura 4 – Macrofluxo do manejo florestal
Fonte: Cenibra (2015).
De forma geral o objetivo é assegurar a continuidade do empreendimento
florestal, garantindo a produtividade, a melhoria social, o retorno do investimento e a
qualidade ambiental das áreas de atuação, ao longo do tempo.
MACRO FLUXO DO MANEJO FLORESTAL
Entradas
Aquisição de terras Arrendamento Parcerias
• Melhoramento genético / Silvicultura clonal• Manejo de solo e nutrição• Monitoramento de pragas e doenças• Práticas Silviculturais• Regulação da produção
MANEJO FLORESTAL
Saídas
Floresta ReguladaPerdas da Base
Florestal
ATIVO FLORESTA• Incêndios• Vento• Pragas e doenças• Compactação de solo• Resíduo florestal (pós corte)• Espera colheita / plantio• Défict hídrico• Perdas no preparo de cavacos
ATIVO TERRA• Habitação e urbanismo• Mineração• Servidão administrativa (rede elétrica)• Infraestrutura• Restrições ambientais• Lítigios
30
3.2 Idade regulatória
Regular a produção de uma floresta significa definir e aplicar prescrições de
manejo visando obter uma estrutura de classes de idade que, após um período de transição,
ou horizonte de planejamento (HP) resulte em uma produção sustentável (RODRIGUES,
1997).
A regulação é, em última análise, uma ferramenta para se atingir os objetivos do
manejo, visando a utilização dos recursos florestais de forma sustentável, garantido o
suprimento da produção para as gerações vindouras (MIRANDA, 2003).
A regulação da produção de florestas equiâneas é realizada, muitas vezes,
utilizando técnicas de pesquisa operacional, como programação linear e simulação. Todavia,
para desenvolver os modelos de pesquisa operacional e codificá-los para uso em
computadores, o manejador florestal precisa entender os propósitos de uma regulação
florestal, principalmente o conceito de floresta normal e o seu manejo. Isto porque ele deve
perseguir a normalidade, mesmo sabendo que nunca irá atingi-la. Ao perseguir a
normalidade, ele estará cada vez mais perto da situação ideal (LEITE; SOUZA, 2007).
Segundo Clutter et al. (1983) e Newman (1988), para determinação do regime
de manejo que produz resultados físicos ou econômicos ótimos, estão na literatura florestal
uma série de critérios, podendo mencionar:
- Maximização da produtividade;
- Maximização do valor presente líquido para uma única rotação;
- Maximização do valor presente líquido para uma série infinita de prováveis
rotações ou valor esperado da terra (VET);
- Maximização da renda líquida anual;
- Maximização da taxa interna de retorno; e
- Maximização da razão custo-benefício.
Alguns autores salientam que dependendo do critério escolhido e tendo por base
as produções projetadas, as receitas esperadas e os custos envolvidos, chegam-se às várias
rotações possíveis, uma vez que cada critério maximiza algum objetivo. Assim, cabe ao
gestor decidir sobre os objetivos do manejo para posteriormente decidir sobre o critério que
o maximiza.
31
A rotação florestal, que compreende o período de tempo entre o estabelecimento
do povoamento até o corte raso (LEUSCHNER, 1984), pode variar de 6 a 9 anos para
plantios de eucalipto.
Segundo Ribeiro (2007), a idade da madeira influencia nas propriedades de
interesse do processamento da seguinte maneira:
- quanto maior a idade da árvore maior será sua densidade;
- quanto maior a idade maior é o RD (rendimento depurado). Em análise
experimental, Queiroz et al. (2004) conclui que a madeira de baixa densidade apresenta
menor requerimento de álcali para produção de polpa, maior rendimento depurado e mais
viscosidade da polpa; e
- quanto maior a idade menor será o consumo específico (m³ de madeira/
tonelada polpa).
Observa-se na Figura 5 que os custos da madeira de floresta com idade de corte
fora do padrão (6 a 9 anos) têm um aumento significativo do custo de produção.
Figura 5 – Percentual de custo de produção x idade de corte em florestas de clones de eucalipto
Fonte: Cenibra (2015).
3.3 Planejamento técnico, econômico, ambiental, social e de segurança do
trabalho (PTEAS)
Na Cenibra, o Planejamento Técnico, Econômico, Ambiental, Social e de
Segurança do Trabalho (PTEAS) consiste em uma atividade multidisciplinar com o objetivo
102,99
100,00 100,02 100,22
103,53
106,76
123,24
80,0
85,0
90,0
95,0
100,0
105,0
110,0
115,0
120,0
125,0
130,0
6 7 7,5 8 9 10 15
(%)
Idade (anos)
Custo x Idade de Corte
32
de assegurar que os princípios econômicos, da qualidade, de respeito ao meio ambiente e as
comunidades do entorno das áreas da empresa sejam levados em consideração no
planejamento e execução das operações de manejo florestal, diagnosticando e propondo
medidas preventivas, corretivas, mitigadoras e de melhorias (CENIBRA, 2015).
O PTEAS identifica as florestas de elevada sensibilidade ambiental e social que
são as áreas que tem relevância ambiental e, ou, social e que necessitam de tratamento
diferenciado, no que diz respeito definição da infraestrutura, sistemas de colheita, manejo
dos talhões e custos (CENIBRA, 2015).
Após definido a seleção de projetos de colheita para os próximos anos inicia-se
a elaboração do PTEAS que considera na sua avaliação vários fatores que estão presentes no
processo de produção de madeira (CENIBRA, 2015).
Os fatores que devem ser observados na elaboração do PTEAS são:
- Legais: são aqueles que necessitam de adequação à legislação vigente;
- Ambientais: são aqueles que interagem com o meio ambiente;
- Técnicos e econômicos: são aqueles que podem influenciar técnica e
economicamente as operações durante o manejo florestal;
- Sociais: são aqueles que podem afetar vizinhos, comunidades locais e a
sociedade e que potencializam a ocorrência de outros impactos sociais; e
- Segurança e saúde ocupacional: são aqueles que podem causar acidentes do
trabalho e doenças ocupacionais.
No PTEAS são delimitadas no campo as áreas para cada tipo de equipamento de
colheita, a densidade de estradas para atender ao baldeio e o transporte, os locais de
deposição da madeira nas estradas para o carregamento/transporte. Em seguida, são
confeccionados mapas operacionais contendo a sequência de corte por talhão, volume
disponível, grau de dificuldades (cascalheiras, afloramento de rochas, erosão, inclinação do
terreno, etc.), entre outros (CENIBRA, 2015).
A Figura 6 contém uma parte de uma área de manejo florestal, e as indicações após
avaliação feita pelo PTEAS.
33
Figura 6 – Exemplo de mapa com identificações das estradas realizado pela metodologia do PTEAS
Fonte: Cenibra (2015).
34
4 PROCESSO FABRIL
Foi abordado o processo de produção de celulose neste trabalho com o objetivo
de dar uma visão de um processo específico e chamar a atenção do planejador para
necessidade de conhecimento mínimo das fases do seu processo e suas interações até o
produto final.
4.1 Fluxo do processo de produção de celulose
O processo de produção de celulose consiste na degradação e remoção da lignina
da madeira, que funciona como “cola” para união das fibras de celulose (MIELI, 2007),
transformando a madeira em material fibroso (pasta, polpa ou celulose industrial), conforme
as seguintes etapas da Figura 7 (CASTRO, 2009).
4.1.1 Descascamento
A madeira apresenta alta umidade até 45 dias após o corte. Após este período o
descascamento se torna difícil e só volta a melhorar 120 dias após o corte (SEIXAS, 1992),
portanto este deve ser um ponto de atenção no momento de entrega da madeira com casca
na fábrica.
Devido ao baixo teor de fibras nas cascas e por afetarem as propriedades físicas
do produto, o descascamento é necessário para diminuição dos reagentes no processo e
melhoria na etapa de lavagem e peneiramento (CASTRO, 2009). A madeira passa pelos
descascadores, onde a casca é retirada e destinada a queima nas caldeiras. Após o
descascamento as toras são lavadas para retirada de impurezas que afetam o processo.
Dependendo do processo de lavagem e da quantidade de sujeira nas toras, o consumo de
água pode chegar a 6 m³/tSA. Esse consumo de água pode ser minimizado através de práticas
de corte, baldeio e estocagem adequadas (MIELI, 2007).
4.1.2 Picagem
Após a lavagem, as toras são transportadas para picadores, onde são
transformadas em cavacos. Nesta etapa busca-se reduzir as toras à fragmentos, cujo
35
Figura 7 – Fases de preparo da polpa de celulose
Fonte: Castro (2009).
tamanho facilite a penetração do licor de cozimento, utilizados nos processos químicos
(CASTRO, 2009). Os cavacos são armazenados ao ar livre em grandes pilhas (pátio de
cavacos) de onde são destinados para próxima etapa que é o cozimento no digestor (MIELI,
2007).
4.1.3 Cozimento
Inicia-se o processo químico no qual a madeira é dissolvida com soda diluída
em água, processada em vasos de pressão, conhecido como digestor, podendo ser efetuado,
em regime de batelada (descontínuo) ou contínuo. No processo de cozimento descontínuo,
FASES DE PREPARAÇÃO DA POLPA DE CELULOSE
Madeira
Descascamento
Picagem
Peneiramento
Estocagem
Cozimento
Lavagem
Depuração
Branqueamento
Sistema deRecuperação de
ProdutosQuímicos
Secagem deCelulose
Para caldeira
Casca
Finos e "oversize"
Licor negro
36
o aquecimento é programado, no qual, a temperatura é elevada gradualmente, até atingir um
valor aceitável, sendo mantido durante um certo período de tempo. No processo contínuo,
os cavacos e o licor são alimentados constantemente no digestor e passam por zonas de
temperaturas crescentes, até atingir o ponto ideal de cozimento, onde a temperatura é
mantida. O período de tempo é definido pelo momento que os cavacos atravessam a zona,
até serem descarregados continuamente do digestor (CASTRO, 2009). Durante este
tratamento termoquímico, a lignina é degradada, ocorrendo a separação das fibras, obtendo-
se uma massa constituída pelas fibras e pelo licor residual, que devido a sua coloração muito
escura é chamado de licor preto (MIELI, 2007).
4.1.4 Depuração
A depuração é um peneiramento da pasta de celulose com a finalidade de separar os
materiais estranhos às fibras (nós de madeira e pequenos palitos), facilitando o
branqueamento e a limpeza do produto final. O material depurado é transferido para os filtros
lavadores, que tem por objetivo lavar a massa, separando todos os solúveis das fibras de
celulose que será destinada para o branqueamento. O filtrado (licor preto) é transferido para
o sistema de recuperação (CASTRO, 2009), constituindo o principal combustível das
caldeiras.
4.1.5 Branqueamento
No branqueamento busca-se a purificação da celulose, que pode conter até 5%
de lignina dependendo de como foi realizado o cozimento. Para reduzir a degradação das
fibras é necessário terminar a polpação antes de se remover toda a lignina (DENCE; REEVE,
1996). Nesta etapa a tonalidade da polpa pode variar de marrom ao cinza, dependendo do
teor de lignina presente. Para se obter um produto final com alta qualidade, celulose pura,
com índice elevado de alvura é necessário remover a lignina do processo. Devido a este grau
de alvura desejado, a eliminação da lignina se faz em vários estágios, de modo a aplicar as
quantidades de reagentes adequadas almejando maior alvura com menor degradação das
fibras de celulose (CASTRO, 2009).
37
4.1.6 Secagem
Nesta etapa a polpa branqueada é recebida para que se inicie o processo de
secagem. Utiliza-se neste processo sistemas de prensas associadas a um sistema de troca
térmica por convecção de ar para secagem da polpa, buscando obter, ao final, um produto
com aproximadamente 10% de teor de umidade (CAUX, 2009). A retirada da maior
quantidade de água da polpa constitui o principal objetivo da operação de secagem para que
seja possível obter folhas de celulose prensadas em forma de fardos. Após este processo os
fardos de celulose são acondicionados no galpão de expedição, de onde serão transportados
para o cliente – mercado externo e, ou, interno (PEREIRA et al., 2012).
4.2 Recuperação e geração de energia
Esta etapa é considerada a mais importante de todo o processo de fabricação de
celulose, estando diretamente ligada a viabilidade do empreendimento. As caldeiras
produzem o vapor necessário a fábrica e a geração de energia elétrica. Paralelamente ocorre
o ciclo de recuperação dos produtos químicos usados no cozimento. A caldeira de
recuperação ao queimar o licor preto, queima somente a parte orgânica, a madeira que se
dissolveu no cozimento. A soda, por ser inorgânica, não queima e sai pelo fundo da caldeira
como uma massa fundida, que, misturada com água, irá constituir o que se chama de licor
verde. O licor verde (carbonato de sódio) será recaustificado com cal, transformando-se
novamente em licor branco a ser reutilizado no cozimento. A lama de cal, resultante do
processo de recaustificação, também será tratada no forno de cal, voltando a se transformar
em cal, fechando o ciclo de recuperação de produtos químicos (CASTRO, 2009),
4.3 Demanda de madeira da fábrica
O consumo de madeira para indústria de celulose está ligado a capacidade real
de produção da planta e ao consumo específico de madeira, metros cúbicos por tonelada de
celulose (m³/tSA). Os principais fatores que mais afetam o consumo específico são: a
densidade básica da madeira, o rendimento da madeira nos processos de polpação e
branqueamento e as perdas de madeira que ocorrem no setor de produção de cavacos
(MORAES et al., 2014). De acordo com Moraes (2011), também contribuem para alteração
38
do consumo específico: dilatação ou contração da madeira em função de sua umidade, teor
de casca contida na madeira e perda de fibras no processo de lavagem da polpação e
branqueamento.
É importante estabelecer um controle maior das perdas de madeira por causa de
quebras de toras no tambor descascador, do tempo pós corte de madeira (teor de umidade da
madeira), das variações no comprimento ideal de toras em relação as dimensões do tambor
descascador, do controle dos desgastes da abertura das fendas do tambor, nível e rotação
adequados do tambor, dentre outros (MORAES et al., 2014).
Diante do exposto, o maior potencial de redução do consumo específico de
madeira é no controle das perdas, principalmente devido à falta ou dificuldade de medição
destes indicadores do processo de preparação de cavacos (MORAES et al., 2014). O
manejador deve estar atento no momento de estabelecer as premissas de consumo específico
buscando alternativas de redução destas perdas juntamente com a equipe operacional.
Do total de 70% de celulose e hemicelulose contidos na estrutura da madeira,
somente entre 49% e 56% serão transformados em polpa branqueada. Isso se dá devido à
dissolução da celulose e hemicelulose no processo de polpação, onde esses materiais fibrosos
se dissolvem com a lignina, no licor preto destinado à queima do material orgânico, à
recuperação de químicos, na área de recuperação e também ao rejeito de processo de
depuração, para retirada de impurezas da celulose branqueada (GOMIDE, 2006). De uma
forma geral, quanto maior o rendimento, menor o consumo de madeira para produção de
uma tonelada de celulose (MORAES et al., 2014).
A densidade básica apesar de ter característica complexa, sua avaliação correta
é importante para a indústria de celulose e papel, porque fornece informações sobre o
processo de impregnação dos cavacos, o rendimento em celulose a um determinado grau de
deslignificação e está associada com determinadas propriedades de resistência físico-
mecânicas da celulose final (BUSNARDO; GONZAGA; FOELKEL, 1987).
Geralmente na produção industrial procuram-se manter os parâmetros de tempo
de cozimento e temperatura com pequena variabilidade. O uso de densidades maiores requer
cargas de álcali mais elevadas, resultando em maior eficiência de difusão dos íons e obtenção
do Kappa objetivo. O uso de madeira de baixa densidade, entretanto, irá resultar em consumo
específico de madeira mais elevado, o que constitui desvantagem, principalmente quando a
empresa possui alguma limitação no fornecimento de matéria-prima (GOMIDE et al., 2005).
39
Portanto o abastecimento segregado contribui para menor variabilidade da densidade
proporcionando melhor performance do processo de fabricação.
O planejamento poderá prever a entrega desta madeira considerando esta
variabilidade aceitável da Densidade Básica (DB) e da Relação Peso Volume (RPV) de
modo que sejam variáveis de entrada no modelo, para otimizar o resultado final do processo
como um todo.
40
5 BASE FLORESTAL
5.1 Geoprocessamento
Geoprocessamento é a área do conhecimento que utiliza técnicas matemáticas e
computacionais, fornecidas pelo SIG, para tratar processos que ocorrem no espaço
geográfico. Auxilia o manejador florestal na classificação de terras e, consequentemente, na
definição de unidades de manejo e na modelagem de crescimento e produção. Esta
classificação é baseada em informações espaciais da área de interesse, como tipo de solo,
uso e a cobertura do solo, mapas de precipitação, recursos hídricos, malha viária, além de
localização e distribuição de infraestruturas (CAMPOS; LEITE, 2013).
As técnicas de geoprocessamento e a confecção de mapas permitem aos
manejadores visualizar a situação de suas florestas quanto às exigências de certificação e
obrigações legais, bem como otimizar as atividades de campo. Valente (2005) utilizou SIG
para definir áreas prioritárias para conservação e preservação florestal e Ferraz e Vettorazzi
(1998) mapearam o risco de incêndios florestais.
5.2 Cadastro florestal
O Planejamento florestal se baseia em um grande número de informações. Para
que se tenha uma gestão efetiva é fundamental que a base de dados seja confiável, consistente
e organizada, bem como suficiente para análise do problema.
As informações sobre a situação das terras e das florestas devem estar
organizadas em um cadastro florestal, que tem por objetivo armazenar os dados que
descrevem a situação das terras e florestas no tempo. Estas informações utilizam como
referência a Unidade de Manejo (UM) ou comumente descrito como talhão, em grande parte
das empresas florestais do Brasil.
Uma UM é formada por um bloco contíguo de áreas de produção, as quais
submetidas a um determinado manejo responderão de forma semelhante.
A base florestal deverá conter as seguintes informações:
- Identificação dos talhões ou unidades de manejo;
- Área plantada ou disponível para ser colhida;
- Produção florestal das áreas a serem colhidas;
41
- Distância média dos talhões até a fábrica ou local de entrega;
- Densidade básica da madeira;
- Idade atual do plantio;
- Identificação dos projetos para colheita em períodos de chuva e seca;
- Número de fustes do talhão;
- Estratificação da área do talhão em classe de inclinação do terreno; e
- Material genético (clone).
A Figura 8 demonstra parte de uma área florestal, composta por unidades de manejo
de uma empresa do setor de celulose.
Figura 8 – Exemplo de um mapeamento com identificação das unidades de manejo
Fonte: Cenibra (2015).
5.3 Biometria e inventário florestal
O inventário florestal visa obter informações qualitativas e quantitativas dos
recursos florestais existentes no povoamento (CAMPOS; LEITE, 2013).
42
A necessidade de se ter um controle eficiente, uma boa administração e uma
melhor gestão dos recursos florestais, torna claro que os inventários devem ser executados
periodicamente, para permitir a empresa acompanhar a dinâmica das mudanças que ocorrem
nos povoamentos florestais. As avaliações destas mudanças e do crescimento das florestas
constituem instrumentos fundamentais para o manejo adequado, bem como permitem
planejar o equilíbrio entre produção e colheita.
O uso eficiente, a conservação e o manejo de recursos florestais requerem o
conhecimento de características quantitativas e qualitativas das florestas e o
acompanhamento contínuo da produtividade (m³ha-1ano-1). Através do inventário florestal é
possível obter esse conhecimento, cuja técnica utiliza dados de parte da população (amostra)
para gerar estimativas para todo povoamento florestal.
Uma árvore, sob o ponto de vista dendométrico, apresenta diversas características
ou variáveis de interesse. Dentre essas características inclui-se a idade, o diâmetro a 1,30 m
do terreno (dap), o diâmetro em qualquer altura no tronco (d), a altura da árvore (H), a área
da seção na altura medida (g), o volume da árvore (V) e a massa do tronco (W) ou das partes
da árvore, as quais variam de acordo com o material genético, com a capacidade produtiva
do local e, ainda, entre indivíduos. A idade é importante para avaliar o incremento em termos
de volume, massa, diâmetro, área basal e altura de uma espécie em determinado local
(CAMPOS; LEITE, 2013).
A quantificação do volume das árvores e dos povoamentos, bem como seu
monitoramento, juntamente com a massa de madeira, são os principais objetivos da
biometria. Para tanto é necessário utilizar equações volumétricas, hipsométricas e de massa
(CAMPOS; LEITE, 2013).
5.4 Crescimento e produção florestal
O monitoramento da floresta é fator importante para tomada de decisão, pois
através deste poderá verificar se o crescimento da floresta está dentro do esperado ou se
alguma medida deve ser tomada para corrigir desvios ou mesmo projetar cenário futuro.
Estas informações normalmente se obtêm através da estimação de características das árvores
como volume e altura média populacional, levando em consideração a área total do talhão
(LEITE; BINOTI; FREITAS, 2015).
43
Segundo Davis e Johnson (1987), os três principais elementos do manejo de
florestas são: classificação de terras, estabelecimento de prescrições silviculturais e
estimação da produção futura e do crescimento. Isso implica que para gerenciar florestas é
imprescindível compreender os processos de crescimento e de produção, visto que o manejo
tem que ser decidido em grande parte pela prognose de produções futuras, a partir de
informações correntes (CAMPOS; LEITE, 2013).
Um dos principais componentes do manejo florestal é a prognose, que consiste
na estimação do volume futuro dos povoamentos com base na idade, na área basal e no índice
de local. Os modelos de crescimento e produção são obtidos a partir do ajuste de equações
específicas, utilizando dados de parcelas de Inventário Florestal Contínuo (IFC). Esses
modelos são utilizados para determinação da idade técnica e econômica de corte, para gerar
tabelas de produção dos povoamentos e curvas de crescimento, que são utilizadas nos planos
plurianuais.
As relações entre crescimento e produção podem ser visualizadas na Figura 9 de
Spalthelf e Nutto (2000).
Figura 9 – Relações entre crescimento e produção em florestas equiâneas
Fonte: Spalthelf e Nutto (2000).
44
6 COLHEITA FLORESTAL
6.1 Sequenciamento de corte
O sequenciamento da colheita consiste em determinar quais talhões devem ser
colhidos em cada período do tempo com objetivo de atender a demanda de madeira,
maximizando as receitas e, ou, minimizando os custos atendendo as restrições impostas pelo
processo de colheita florestal.
A determinação da colheita e a precisão necessária variam conforme a oferta e
procura de madeira. No entanto, a determinação da colheita não é um ponto muito crítico
quando a oferta for maior do que a procura. Em contrapartida, a decisão do corte pode
culminar na redução do capital florestal, visto que o planejador poderá se ver induzido a
realizar cortes excessivos quando a oferta for menor do que a procura (LEITE; SOUZA, 2007).
A sequência de corte deverá atender a operação de colheita e gerar o menor custo
de madeira posto fábrica possível, contemplando a variação de densidade básica, a secagem
da madeira pós-corte e a idade mínima. Além disso, ao longo do ano, conforme Santos
(2014), o crescimento mensal deve ser considerado.
É fundamental manter a produção equilibrada durante todo o tempo, desta forma,
torna-se imprescindível decidir qual o momento certo de realizar cada intervenção nos
talhões a fim obter o máximo de retorno financeiro do negócio florestal.
Deve ser considerada no momento do planejamento da sequência de corte a
participação de todos os envolvidos na elaboração e principalmente na execução do plano,
como operação de colheita, infraestrutura, logística e silvicultura para que se tenha um plano
consolidado, com possibilidades de grande êxito na execução.
O não cumprimento da sequência de corte desencadeia uma série de impactos
que comprometem os valores previstos no orçamento, como dias de secagem, idade da
madeira, entrada em projetos não previstos, alteração do programa de silvicultura, mudança
de frente de colheita, alteração dos custos e outros.
A alteração da sequência de corte ocorre na maioria das vezes devido à falta de
acesso aos projetos, tanto para colheita quanto para o transporte. Deve-se, portanto,
considerar a curva de precipitação/dias de chuva (Figura 10) no momento de programação
da colheita e transporte para assegurar que a sequência seja executada.
45
Figura 10 – Precipitação mensal média (região Leste Minas)
Fonte: Cenibra (2015).
Ao verificar as variáveis que devem compor o plano de curto prazo, como a
densidade básica, relação peso volume, crescimento mensal dos talhões, restrições
operacionais de colheita e transporte, restrições de acesso aos projetos selecionados e outras,
observa-se a necessidade de um sistema de decisão que auxilie o manejador no momento de
planejar todo este cenário.
6.2 Produção florestal mensal na idade de corte
No plano de curto prazo não se deve estabelecer uma produção média para os
talhões no ano de corte, mas sim optar por uma projeção do crescimento com base no mês
em que irá ocorrer a colheita do talhão.
Segundo Santos (2014), do ponto de vista da produção anual de madeira, os
talhões de maior capacidade produtiva devem ser priorizados para corte nos meses finais do
ano. A otimização para sequência de corte, considerando as taxas de crescimento, postergou
a colheita dos talhões mais produtivos para o final do ano, resultando em maiores ganhos
tanto em produção (m3), quanto em receita líquida (R$/m3) ao final do horizonte de
planejamento. Desta forma, é necessário tratar o crescimento mensal como uma variável
importante a ser considerada em um sistema de suporte à decisão que pode trazer ganhos
significativos de volume e consequente redução dos custos florestais no curto prazo.
46
6.3 Microplanejamento da colheita
Antes da execução da atividade de colheita faz-se necessário a realização do
microplanejamento que consiste na elaboração da sequência de corte na menor unidade de
produção (talhão) e tem como objetivo delimitar no campo e mapa as áreas para cada sistema
de colheita, definir sentidos de baldeio e carga de madeira, identificar trechos de estradas
para depósitos de madeira, identificar adversidades operacionais e caracterizar as estradas
que serão utilizadas para transporte de madeira.
A inclinação do terreno é fator importante no dimensionamento das máquinas de
colheita para regiões consideradas de relevo acidentado, conforme o exemplo da Figura 11,
mais de 30% das áreas a serem colhidas apresentam inclinação acima de 27°, o que requer
um tipo de colheita especial com a utilização de cabo de sustentação (Guincho Work) para
permitir a operação com segurança. Com isso temos a diferenciação das atividades florestais
devido à inclinação do terreno, pois esta influencia nos rendimentos e custos.
Para aumentar a precisão da inclinação do terreno, uma das alternativas é a
utilização da tecnologia LIDAR (Light Detection And Ranging) que permite a obtenção da
inclinação dos talhões com classificação por faixa conforme o tipo de colheita, sendo:
- 0 a 27° Colheita Padrão – (PD);
- 27° a 35º Colheita com Guincho Work (GW); e
- Acima de 35° Colheita Especial (ES).
A Figura 11, apresenta parte de uma área estratificada para os três tipos de
colheita indicada pelo microplanejamento.
Desta forma, os percentuais de colheita em áreas acima de 27° devem ser muito
bem definidos no planejamento florestal. Isso porque nestas áreas não é possível realizar o
corte durante todo ano (período chuvoso).
Outro aspecto importante é que, quanto maior a inclinação do terreno, menor o
rendimento das máquinas de colheita, desta forma, o planejamento deve levar em conta este
fator para que a demanda de madeira seja atingida, com o quadro de máquinas disponível.
Figura 11 – Mapa de microplanejamento de colheita
47
Fonte: Cenibra (2015).
6.4 Rendimentos operacionais da colheita mecanizada
Ao planejar as atividades mecanizadas é necessário conhecer em detalhes os
fatores que afetam a colheita florestal, principalmente, o volume individual por árvore
(m3/árv) e a inclinação do terreno (LEITE et al., 2013).
A operação de colheita com o Harvester pelas empresas florestais resultou em
aumento da produtividade, segurança dos operadores e ainda redução de custos operacionais,
tornando-o um dos mais competitivos no mundo (MAGALHÃES; KATZ, 2010). Entretanto,
as diferentes variáveis ambientais e operacionais, como, densidade do talhão, classe de solo,
inclinação do terreno, volume por árvore, operador, condições da máquina, manutenção e
direção de operação influenciam a máquina e podem até restringir seu uso (LEITE et al.,
2013).
Um dos fatores determinantes na produtividade do Harvester é o volume médio
de madeira por árvore (JIROUŠEK; KLAVA; SKOUPY, 2007). A máquina possui menor
produtividade em ambientes mais declivosos e de menor volume individual por árvore
(BURLA, 2008).
48
Na Cenibra, para elaboração das curvas de produtividade das máquinas (Tabela
1), foi considerado o rendimento por Volume Médio Individual (VMI) para os equipamentos
de corte (Harvester) e de baldeio, observando que o rendimento do Forwarder está mais
correlacionado com a distância de baldeio e volume de caixa de carga que com o VMI.
Através da observação de dados realizados dos rendimentos das máquinas em diferentes
tipos de colheita foram criadas curvas de rendimento (m³/h) em relação ao VMI existente na
floresta colhida. Estas curvas são utilizadas como referência para cálculo da produção de
uma máquina (m³/h) em função do VMI esperado (BURLA, 2008). As curvas existentes
para colheita com Harvester e Forwarder, conforme Tabela 1 são as seguintes:
- Colheita até 27° - PD: madeira descascada, 6 m comprimento (SC) e madeira
com casca, 3,3 m comprimento (CC); e
- Colheita de 27° a 35° - GW: madeira descascada, 6 m comprimento (SC).
Tabela 1 – Curvas de rendimento esperado das máquinas em função do VMI
Curvas de rendimento esperado das máquinas
Rendimento (m3/h)
Harvester Forwarder
m³/ha PD GW PD GW
SC CC SC SC CC SC
0,10 8,9 10,2 6,9 29,0 21,1 15,5
0,11 9,7 11,1 7,5 29,3 21,4 16,0
0,12 10,5 12,0 8,1 29,6 21,7 16,5
0,13 11,2 12,9 8,7 29,9 22,0 16,9
0,14 12,0 13,8 9,3 30,1 22,2 17,3
0,15 12,8 14,7 9,9 30,4 22,4 17,7
0,16 13,6 15,6 10,5 30,6 22,7 18,0
0,17 14,4 16,6 11,1 30,8 22,9 18,4
0,18 15,2 17,4 11,7 31,0 23,1 18,7
0,19 15,9 18,2 12,3 31,2 23,2 19,0
0,20 16,7 19,0 12,9 31,4 23,4 19,2
0,21 17,3 19,8 13,5 31,5 23,6 19,5
0,22 18,0 20,5 14,1 31,7 23,8 19,7
0,23 18,6 21,1 14,7 31,8 23,9 20,0
0,24 19,2 21,8 15,3 32,0 24,0 20,2
0,25 19,8 22,4 15,9 32,1 24,2 20,4
0,26 20,3 23,0 16,5 32,3 24,3 20,6
Continua...
Tabela 1, Cont.
49
Curvas de rendimento esperado das máquinas
Rendimento (m3/h)
Harvester Forwarder
m³/ha PD GW PD GW
SC CC SC SC CC SC
0,27 20,8 23,6 17,1 32,4 24,5 20,8
0,28 21,4 24,1 17,7 32,5 24,6 21,0
0,29 21,8 24,7 18,2 32,6 24,7 21,2
0,30 22,3 25,2 18,7 32,8 24,8 21,4
0,31 22,8 25,7 19,2 32,9 24,9 21,6
0,32 23,2 26,1 19,7 33,0 25,0 21,8
0,33 23,6 26,6 20,2 33,1 25,1 21,9
0,34 24,1 27,1 20,7 33,2 25,2 22,1
0,35 24,5 27,5 21,1 33,3 25,3 22,2
0,36 24,9 27,9 21,6 33,4 25,4 22,4
0,37 25,2 28,4 22,0 33,5 25,5 22,5
0,38 25,6 28,8 22,4 33,6 25,6 22,7
0,39 26,0 29,2 22,8 33,6 25,7 22,8
0,40 26,3 29,5 23,2 33,7 25,8 22,9
PD = área padrão (0 a 27°); GW = área Guincho Work (27° a 35°); SC = madeira sem casca; CC = madeira
com casca.
(*) VMI médio de uma região alta.
Fonte: Cenibra (2015).
Para o dimensionamento da produção florestal mecanizada são considerados os
seguintes parâmetros:
- quantidade de máquinas disponíveis (no);
- horas disponíveis por dia (h);
- disponibilidade mecânica (%);
- eficiência operacional (%); e
- dias trabalhados no mês (dias).
O ambiente onde o sistema de colheita de madeira é trabalhado define sua
eficiência, e os principais fatores que devem ser considerados são o clima, terreno, espécie
vegetal, a infraestrutura, o nível de desenvolvimento, a tradição do sistema utilizado e a
estrutura da indústria (ANDERSSON; LAESTADIUS, 1987; MALINOVSKI; LIOTO,
1992; MALINOVSKI; MALINOVSKI, 1998). Segundo Cechin (2000), há alguns motivos
que acarretam as perdas de tempo nas atividades, e para que a eficiência das máquinas e
equipamentos na colheita florestal aumente, é necessário conhecê-los, como também realizar
50
periodicamente manutenções preventivas, planejar corretamente o sistema de colheita de
madeira e reduzir o tempo que as máquinas ficam paradas.
51
7 TRANSPORTE DE MADEIRA
7.1 Secagem da madeira pós corte
Segundo Stein (2003), a madeira ainda verde, no momento da colheita, não se
encontra com possibilidade de uso apropriado na maioria de suas aplicações, posto que a
água tem influência nas propriedades da madeira, influenciando seu peso, a resistência
mecânica, sua contração e a possibilidade de ser atacada por insetos e fungos. Alguns fatores
podem influenciar no processo de secagem da madeira acelerando a perda de água, tais como
o local de estocagem, a época do ano que se fará a estocagem, o diâmetro e comprimento
das toras e o tipo de material genético.
Quando o transporte de madeira é executado por operadores logísticos e tem
como base para pagamento o peso transportado, não transportar água na madeira é
fundamental para reduzir os custos operacionais de frete. Neste aspecto a Relação Peso
Volume (RPV), que é a medida da massa de madeira e de água contida em um determinado
volume de madeira (kg/m3), é importante o controle da água transportada na madeira para o
ponto de entrega.
Diante do exposto faz-se necessário, quando o pagamento for por peso, uma
curva de secagem da madeira em função do tempo de estoque entre o corte e o transporte.
A secagem da madeira em campo pode ser influenciada por diversas variáveis
que podem afetar a velocidade de perda de água após colheita. A época de colheita e
transporte durante o ano, a altitude, os locais de exposição das pilhas, o diâmetro e
comprimento da madeira, a presença ou não de casca, as densidades do material genético,
dentre outras variáveis, podem afetar significativamente a secagem da madeira.
O transporte da madeira com RPV adequada é fundamental para se cumprir o
orçamento de transporte. O planejamento da colheita deve prover um estoque necessário
(regulação do estoque de estrada) para que se atinja o tempo ótimo de estoque da curva de
secagem.
Outro fator importante é que um valor alto de RPV traz muitos extrativos para o
processo fabril, gerando instabilidade e consumo de insumos adicionais para retirada destes
extrativos, aumentando assim o custo do processo.
É necessário criar um limite de parâmetro como o percentual de variação diário
da RPV (Figura 12.2) na entrega da madeira na fábrica e este, deve ser considerado também
52
no momento da elaboração da sequência de corte dos projetos e projeção dos estoques de
campo, estrada e pátios intermediários.
Na Figura 12 (1), são apresentados, no período entre os meses de julho de 2012
a setembro de 2013, os valores mensais da relação peso volume e a sua respectiva variação
(Figura 12 (2)). Desta forma, pode-se observar que os valores da relação peso volume se
encontram nos limites de 750 a 850 kg/m³.
Figura 12 (1) – Tendência da relação peso-volume (RPV)
Fonte: Cenibra (2015).
Tomando como base as curvas de secagem da madeira e sua influência direta no
custo, deverá ser considerado no planejamento da colheita a distribuição dos estoques de
maneira que se obtenha a melhor RPV possível evitando transportar água na madeira.
Portanto, no momento de definição da sequência de corte, esta deve ser uma variável
importante de tomada de decisão. Dependendo do nível de estoque pode ser necessário
aumentar a produção de madeira para garantir a RPV mínima.
Figura 12 (2) – Tendência da variabilidade da relação peso volume (RPV)
53
7.2 Abertura e reabertura de estradas
O objetivo principal no abastecimento de madeira é fazer com que a produção
chegue até o ponto de consumo que é a unidade fabril. Planejar a colheita sem ter certeza do
transporte da madeira até a fábrica é um risco muito alto que pode ocasionar a parada do
processo de produção.
Os tipos de transporte mais utilizados no Brasil referente à entrega de material
lenhoso na fonte de consumo é o rodoviário. Para este tipo de transporte, as estradas internas
(dentro da base florestal) e externas (no percurso até o local de entrega), são fatores
importantes para o suprimento da unidade fabril.
Dependendo da área de atuação da empresa, principalmente as que possuem
grandes áreas em relevo acidentado, a distribuição de estradas e aceiros assume uma
importância maior e torna-se uma operação mais complexa. Além do acesso aos diversos
pontos da área, as estradas devem possibilitar, em todas as etapas do empreendimento, o
acesso às suas partes centrais. Assim, tanto nas partes baixas, localizadas na base das
elevações, como nas partes mais elevadas deve haver estradas (CENIBRA, 2015).
A locação das estradas é importante para os projetos florestais, pois além de
funcionarem como vias de acesso, funcionam também como aceiros e promovem o talho-
namento da área. Desta forma, o planejamento das estradas deve levar em consideração as
classes de solos existentes e o relevo, utilizando-se de mapas planialtimétricos de cada área.
O planejamento e construção de estradas, de forma adequada, contribuem para a efetiva
conservação do solo com custos compatíveis (CENIBRA, 2015).
As estradas em áreas acidentadas e montanhosas, devem ser locadas em
gradiente compatível com a movimentação de máquinas e equipamentos e dotadas de
sistema de drenagem, que possibilitam a sua boa conservação evitando a formação de focos
erosivos (CENIBRA, 2015).
Em áreas de topografia plana ou suave ondulada as estradas tendem a ter uma
distribuição sistemática, permitindo, além do acesso à área, o seu uso como aceiros internos
e externos. Nessas condições, sua instalação e manutenção são relativamente mais simples,
o que não invalida a necessidade de manutenções periódicas (CENIBRA, 2015).
A construção de estradas ocorre em áreas destinadas à implantação ou no caso
de relocação de estradas, e a manutenção de estradas contempla principalmente os trechos
onde irá ocorrer atividade florestal para aquele período. Devem-se levar em consideração
54
vários aspectos como: limitações ambientais; risco de erosão; proximidade com
comunidades; volume de madeira a ser escoado pelo trecho de estradas e problemas
relacionados às condições climáticas (período seco e de chuva); atendendo sempre a
legislação nos quesitos relacionados à reserva legal e preservação permanente no contexto
de infraestrutura (CORRÊA; MALINOVSKI; ROLOFF, 2006).
Os meios de construção de uma rede viária deverão ser determinados pela
capacidade de sustentação do solo, tipo de pavimento, escolha adequada do material de
revestimento (cascalho, agregado siderúrgico e outros), largura da plataforma, traçado da
rota, tipo de relevo da região, clima da região, tipo de baldeio e o nível de fluxo do tráfego
que influencia nos custos de construção, operação e manutenção (CORRÊA;
MALINOVSKI; ROLOFF, 2006).
Na construção das estradas deve-se buscar a menor densidade possível, uma
distância de extração da madeira economicamente viável e largura adequada para atender a
passagem das composições de transporte e demais usuários de forma segura (CORRÊA;
MALINOVSKI; ROLOFF, 2006).
Nas estradas, onde ocorrem a captação, condução e desague das chuvas,
constituem uma das principais causas da erosão hídrica e de assoreamento dos cursos d’água
no setor florestal sendo o ponto mais vulnerável em termos de conservação de solo e água.
Portanto, acompanhamento e mais investimento nos sistemas de drenagem das estradas são
essenciais para a sustentabilidade do processo.
“A locação de estradas e carreadores é de fundamental importância, uma vez que
estes influenciarão nos custos de implantação, colheita, índice de aproveitamento de área e
custos de conservação de solos, que transcorrem por todo o período do projeto”
(CARVALHO, 2005).
A erosão do solo apresenta como consequências o assoreamento, poluição de
mananciais e ainda problemas relacionados à eficiência no escoamento de madeira, sendo a
erosão um problema central no diagnóstico ambiental em estradas de uso florestal. As
principais causas dessa erosão ocorrem em função do tráfego intenso e pesado de máquinas
e equipamentos durante a colheita de madeira, que exige um planejamento adequado de uma
rede viária complementar, a fim de se estabelecer a menor densidade possível, mas que
atenda às necessidades de logística e transporte florestal (CORRÊA; DEDECEK, 2009).
Na Figura 13, é apresentado um modelo de locação de estradas para novas
fazendas classificado por tipo de rampa.
55
Figura 13 – Mapa de locação de estradas
Fonte: Cenibra (2015).
Segundo Antoniazzi (2008), a erosão hídrica é a principal razão da degradação
dos solos e dos recursos hídricos em ambientes tropicais e subtropicais úmidos, sendo a
perda da camada superficial de solo o maior desafio da agricultura no mundo.
Na Tabela 2 são apresentados dados de perda de solo nos estados do Paraná, São
Paulo e nos EUA.
Tabela 2 – Dados de perda de solo
Região Perda de Solo
Paraná 15 a 20 t ha-1ano-1 (área mecanizada)
São Paulo 19 t ha-1ano-1
EUA 2,0 a 12,5 t ha-1ano-1
Fonte: adaptada de Cenibra (2015).
56
8 SILVICULTURA
8.1 Programa de plantio e regeneração
As florestas de eucalipto originadas de plantios ou reforma, podem ser colhidas
na primeira rotação ou através do crescimento da brotação de suas cepas produzindo por
uma ou mais rotações. Portanto, na dinâmica de um povoamento de eucalipto durante seu
ciclo de maturação, pressupõe variações nos seus regimes de manejo (ou de corte).
Denomina-se regime de alto-fuste o povoamento que se encontra em primeira rotação, onde
os indivíduos são plantados, através de mudas provenientes de sementes ou estacas. Atribui-
se regime de talhadia, ao povoamento em segunda rotação, composto de indivíduos
regenerados pela brotação das cepas (RODRIGUES, 2001).
Quando se tratar de área de implantação, define-se qual área pode ser utilizada
para plantio através da metodologia do PTEAS que identifica todas as restrições ambientais,
legais, sociais e operacionais que devem ser observadas.
A definição do manejo futuro do talhão para reforma (novo plantio) ou talhadia
(regeneração do plantio atual) deve ser precedida da análise de vários fatores, que
constituem: tipo de material genético, altura do corte, sombreamento das cepas, época de
corte, nível de matocompetição, tipo de solo, danos às cepas e ao solo durante a colheita
(STAPE, 1997), idade da floresta recém-cortada, restrições na fábrica ao material genético,
estratégia de abastecimento (necessidade de maior volume), restrição no fluxo de caixa e
viabilidade econômica (NOBRE; RODRIGUEZ, 2001). Realizada esta análise faz-se a
indicação do manejo futuro do talhão, gerando assim o programa de plantio e regeneração
para o período estabelecido. A confirmação definitiva do manejo se dá com uma avaliação
técnica de campo.
8.2 Tempo de espera entre o corte e a reforma
A reforma de povoamentos pode ser necessária devido a diversos fatores, tais
como: necessidade de aumento da produtividade, redução da qualidade de sortimento,
adequação de espécie e/ou, material genético, mudança de espaçamento do plantio, com
objetivo de ganhos no processo de mecanização da colheita e silvicultura e/ou, conservação
57
da água e solo dentro da unidade de manejo, ou mesmo para viabilizar o ciclo adequado de
produção (RODRIGUEZ; MARTINI, 1989).
Contudo, a decisão de reformar ou continuar com o manejo da talhadia, envolve
aspectos como a disponibilidade de terras para o plantio, as mudanças de objetivo do
empreendimento, as variações na demanda que afetam as estratégias de reforma ou condução
da brotação e o avanço tecnológico, que pode tornar obsoletas técnicas antes consagradas,
dentre outras (RODRIGUES et al., 1999). Por isso, quando tomada a decisão de reformar é
necessário conciliar, simultaneamente, os aspectos técnicos, como a liberação de área pela
colheita, melhor época para intensificar o plantio e a disponibilidade dos recursos
operacionais durante o ano. A não consideração destes fatores pode ocasionar longos
períodos de espera entre o corte da floresta e sua reforma, ocasionando significativas perdas
pela não utilização da terra (RODRIGUEZ; MARTINI, 1989).
O objetivo do manejador florestal, deve ser minimizar o tempo entre o corte e a
reforma das áreas, que é o período de não uso do solo produtivo. Quando é realizado o corte
e define-se pela troca do material genético, deve-se considerar na avaliação a perda pelo não
uso do solo neste intervalo entre a derrubada e o novo plantio que pode variar de 3 a 4 meses
para um período de 84 meses (colheita aos 7 anos), dependendo fortemente da capacidade
da colheita e transporte em liberar a área para silvicultura. No caso de condução da brotação
não existe este tempo de espera, pois, o estado vegetativo da planta continua após o corte.
No plano de longo prazo deve ser considerado este tempo de espera, pois irá
influenciar na necessidade de área para atender a demanda, vez que neste período não existe
floresta, mas precisa-se desta área adicional para atender a dinâmica do manejo.
58
9 FOMENTO FLORESTAL
A atividade de fomento florestal iniciou-se no Brasil na década de 50, e no estado
de Minas Gerais com o Projeto de Reflorestamento para Produtores Rurais (NEVES, 1994
apud FERRETI; KAGEYAMA; QUEDA, 2001). O fomento veio a surgir no cenário
brasileiro com maior força somente a partir de 2000, com a ampliação da produção de
grandes empresas de base florestal (BASSO, 2011).
Uma fonte alternativa de abastecimento de madeira para as empresas florestais
no Brasil é o fomento florestal, um agronegócio que, através da parceria - produtor rural x
empresa - promovem a formação de florestas, geram novas oportunidades e preservam as
matas nativas, recursos hídricos e fauna.
O fomento florestal é um importante meio de promover a integração dos
produtores rurais à cadeira produtiva, conferindo-lhes vantagens econômicas, sociais e
ambientais (CANTO et al., 2007). Surge como atividade complementar utilizando áreas que
antes eram improdutivas, subutilizadas e impróprias para agropecuária, proporcionando
alternativa de renda extra ao produtor rural (SIQUEIRA et al., 2004).
O fomento florestal está baseado nos pilares da sustentabilidade, pois enfoca os
aspectos social, ambiental e econômico e permite ganhos à sociedade inserida no contexto,
seja através das oportunidades de trabalho e renda ou mesmo na geração de impostos e
tributos.
O fomento florestal foi desenvolvido para suprir a demanda de matéria-prima
por parte das indústrias de base florestal e ao mesmo tempo, promover a repartição de
benefícios advindos da atividade de florestas plantadas, fortalecendo a atuação social da
empresa regionalmente junto aos pequenos e médios produtores rurais nas áreas de
influência das empresas (ABRAF, 2013).
Do ponto de vista social, o programa abranda a concentração fundiária, facilita
atividades locais, cria e diversifica oportunidades de renda adicional, injetando recursos nos
municípios respectivos e auxilia a fixação do homem no campo (ABRAF, 2013).
As modalidades mais frequentes abrangem fornecimento de mudas de espécies
florestais, insumos, assistência técnica, programas de antecipação de renda ao produtor e
garantia de compra da madeira pela empresa na época da colheita (ABRAF, 2013).
O fomento florestal tem contribuído para melhoria de outras atividades na
propriedade, devido aos investimentos realizados com as receitas provenientes da floresta
59
plantada e dos recursos dado aos produtores para o plantio e tratos silviculturais (RODE,
2014). A silvicultura com eucalipto atualmente tem sido a principal ou secundária atividade
da propriedade.
A Figura 14, apresenta a evolução do número de contratos e beneficiários do
programa de fomento das empresas florestais do Brasil.
Figura 14 – Evolução do número de contratos e beneficiários do Programa de Fomento.
Fonte: ABRAF (2013).
As vantagens que podem ser consideradas para o produtor rural através do
programa de fomento florestal:
- mercado garantido;
- recursos (mudas/insumos e financeiros);
- liquidez (pagamento mensal);
- preço competitivo; e
- diversificação das atividades na propriedade.
As vantagens que podem ser consideradas para a Empresa:
- garantia de suprimento de madeira; e
- aspectos socioeconômicos e ambientais.
60
As vantagens que podem ser consideradas para Estados/Sociedade/Comuni-
dade, através do programa de fomento florestal:
- impostos, tributos, taxas;
- novas empresas florestais; e
- preservação ambiental.
Outro fato importante é quanto à certificação da madeira proveniente das
florestas do fomento florestal. A certificação florestal é um processo que possibilita a
rastreabilidade de toda a cadeia produtiva, desde a floresta certificada até o consumidor final
(PINTO, 2005). O selo de certificação em um produto é uma garantia para o consumidor
final que este provém de uma floresta manejada de acordo com as melhores práticas
silviculturais, atendendo os aspectos ambientais e sociais (NARDELLI, 2001). Não sendo
possível a certificação do fomento florestal a madeira proveniente desta parceria pode ser
tratada como controlada, e para atender ao Padrão de Certificação Florestal, assegurando a
não ocorrência de desvios ou irregularidades nas áreas de produção da madeira são
vistoriadas cinco questões básicas:
- respeito à legislação e direitos civis (posse da terra, condições de trabalho);
- áreas de alto valor de conservação (matas nativas, patrimônio histórico ou
cultural);
- não conversão de áreas nativas em plantios (não deve ter ocorrido após 1994);
- legalidade da colheita da madeira (licenciamento e taxas aplicáveis à cultura); e
- uso de organismos geneticamente modificados (garantir o não uso de
transgênicos).
61
10 CUSTO DA MADEIRA POSTO FÁBRICA
Uma série de fatores irão influenciar o custo de produção da madeira e o retorno
econômico do empreendimento florestal, tais como a condição de produtividade do site, a
distância do povoamento florestal até a unidade de consumo, o preço da madeira de terceiros
(fomento/parceria), a remuneração da terra, a taxa de juros para o investimento de formação
da floresta, os custos de implantação e manutenção do povoamento, os custos de colheita e
de transporte, dentre outros. Deve ser elaborado um planejamento adequado do manejo
florestal, considerando todos esses fatores de forma integrada objetivando a maximização
de todo o processo produtivo (GOMES, 1999).
Cada talhão devido as suas características de solos, de inclinação do terreno, de
distância e do sistema de manejo adotado, impõem custos diferenciados na atividade
florestal. Isto demanda maior atenção no planejamento das atividades de custo, tanto para
cálculos de custos antes, quanto após as operações terem sido executadas (GRAÇA;
RODIGHERI; CANTO, 2000).
Portanto, para que um empreendimento florestal tenha sucesso, vai depender de
sua prévia avaliação, que resulta em racionalizar atividades para reduzir os custos de
produção e maximizar a produtividade, incrementando-a ou reduzindo as perdas. Porém, a
necessidade de avaliar um projeto que engloba várias etapas de execução, é fundamental o
conhecimento do manejo florestal de um profissional ligado à área florestal (REZENDE;
SILVA, 1997).
10.1 Custos de formação de florestas (exaustão)
Para a composição do custo da madeira posto fábrica é necessário a inclusão dos
custos que ocorreram na formação da floresta desde a fase do plantio até ao momento do
corte, comumente denominado de custo de exaustão florestal.
A exaustão é a redução parcial ou total do valor imobilizado necessário à
formação do ativo florestal na medida e proporção que a madeira é colhida. “De acordo com
o art. 328, do RIR/1999, poderá ser computada, como custo ou encargo, em cada período, a
importância correspondente à diminuição do valor de recursos florestais, resultante de sua
exploração”. O cálculo é realizado com a apuração do volume (corte ou baldeio) exaurido
62
no período conforme o valor registrado no ativo biológico da empresa (MELIDO, 2012),
obtendo-se assim seu custo unitário, conforme Tabela 3.
Tabela 3 – Exemplo de cálculo de exaustão considerando o custo médio das empresas do setor florestal
para uma idade de corte de 7 anos
Ano de
Ocorrência Operações
Custo
(R$/ha)
Produção
Florestal
(m³/ha)
Custo
(R$/m³)
Ano 0 Reforma/Implantação 3.500,00 - -
Ano 1 1a Manutenção 1.500,00 - -
Ano 2 2a Manutenção 1.000,00 - -
Ano 3 Maturação 1a rotação 300,00 - -
Ano 4 Maturação 1a rotação 300,00 - -
Ano 5 Maturação 1a rotação 300,00 - -
Ano 6 Maturação 1a rotação 300,00 300,00 -
Total 7.200,00 300,00 24,00
A baixa do ativo deverá ser realizada mediante laudos técnicos, elaborados pelo
responsável técnico, que são documentos que contém informações a respeito das áreas e
volumes dos lotes florestais no momento da colheita, necessários a contabilização legal de
baixa do ativo florestal.
10.2 Custos de colheita
O setor florestal engloba diversas atividades como a colheita e o transporte, que
são de grande importância, dados os riscos de perdas envolvidos nestas atividades
(MACHADO; LOPES, 2000). O elevado custo da colheita pode representar mais de 50% do
preço da madeira que chega à indústria (BAGIO; STOHR, 1978; MACHADO, 1989). Deste
modo, faz-se necessária e urgente a procura de técnicas que tornem a colheita e o
beneficiamento da madeira mais racionais, tendo em vista o maior aproveitamento do
material lenhoso (JACOVINE et al., 2001).
Os custos de colheita estão diretamente relacionados com o custo hora da
máquina, que é composto de serviços de manutenção, combustível, peças e acessórios, custo
de mão de obra (salários dos operadores) e depreciação.
O planejamento operacional das atividades florestais, tem por objetivo
estabelecer alternativas que propiciem o cumprimento das metas de produção, que são
determinadas pelo planejamento global da empresa, por meio do conhecimento da eficiência
63
e do desempenho operacional das máquinas e equipamentos utilizados na colheita florestal
(CECHIN, 2000).
Estabelecido o custo hora, o que irá influenciar no resultado será a capacidade
de produção dos equipamentos, a natureza dos solos (riscos de erodibilidade e compactação)
e sua distribuição geográfica, a distância de baldeio, as características dos fustes, a
porcentagem e diâmetro dos galhos, a inclinação do terreno, a intensidade e distribuição das
chuvas, a necessidade de sortimentos diversos, a qualidade e habilidade dos operadores
aliado à produtividade da floresta em corte (MALINOVSKI et al., 2006).
A Eficiência Operacional (EO) está relacionada com as paradas ocasionadas pelo
operador e as condições de operação, como o tempo para as refeições, descanso, exercícios,
higiene pessoal, mas também com o deslocamento da máquina dentro da área de serviço
(CARVALHO, 2005).
A Disponibilidade Mecânica (DM) é o tempo gasto para executar as
manutenções preventivas e/ou, corretivas, momento em que o equipamento está indisponível
para o trabalho (CARVALHO, 2005).
Na Tabela 4, é demonstrado o cálculo do custo estimado de colheita para
florestas com produção de 300 m³/ha e inclinação do terreno até 27º, considerando: número
de máquinas, DM, EO, produção florestal, custo hora e rendimento da máquina.
Tabela 4 – Exemplo de planilha para cálculo do custo de colheita do sistema Harvester e Forwarder.
Descrição Unidade Harvester Forwarder Total
Número de máquinas No 2 1,4 -
Horas-dia Horas 21 21 -
Disponibilidade mecânica (DM) % 80% 80% -
Eficiência operacional (EO) % 85% 85% -
Taxa de utilização (TU) % 68% 68% -
Horas efetivas/dia Horas 14,28 14,28 -
Dias no mês Dias 30 30 -
Horas efetivas mês Horas 857 583 -
Produção florestal
m³/ha 300 300 -
No árvores/ha 1.000 1.000 -
VMI (m³/arv.) 0,30 0,30 -
Rendimento operacional m³/hora 22,30 32,80 -
Volume produzido/mês m³ 19.107 19.107 19.107
Custo hora máquina* R$/hora 400,00 350,00 -
Custo máquina/mês R$ 342.720 203.882 546.602
Custo unitário R$/m³ 17,94 10,67 28,61
* O custo da hora máquina considera gastos com óleos combustíveis, lubrificantes, peças e acessórios, mão de
obra (operadores), manutenção e depreciação.
64
10.3 Custos de transporte
O custo da madeira posto fábrica é fortemente influenciado pelo custo do
transporte rodoviário florestal, que possui uma relevante participação (aproximadamente
30%), portanto, a minimização desse custo de maneira eficiente deve ser buscada sempre,
utilizando pesquisas científicas para obtenção de níveis elevados de eficiência econômica no
processo de transporte florestal (BRANDT, 1984).
No planejamento de transporte deve ser considerada a escolha dos veículos mais
indicados para determinada rede viária, o número de turnos ideal, o fluxo de veículos na
malha a ser utilizada e o processo de carga e descarga, mesmo que frota não seja própria.
Cabe à empresa realizar este planejamento, pois, por meio deste podem ser verificadas as
oportunidades de aumento da eficiência no uso dos veículos, maiores ganhos por parte dos
proprietários do veículo e redução do valor pago pelo frete em virtude da otimização do
processo (SEIXAS, 1992).
Segundo Arce (1997), o planejamento florestal deve tomar decisões racionais,
levando em consideração a frota de veículos disponível, os produtos a serem transportados,
as rotas adequadas, os horários de trabalho dos motoristas, pontos de produção (carga e
descarga), dentre outras variáveis que podem afetar o planejamento.
Para garantir a eficiência e custos reduzidos do transporte de madeira, alguns
fatores devem ser observados (CARVALHO, 2005):
- seleção das melhores rotas de transporte: escolher as que apresentarem uma
melhor relação entre distância e velocidade média;
- reduzir ao máximo o tempo de carga e descarga a fim de diminuir o tempo de
ciclo entre o carregamento no estaleiro e o descarregamento na indústria, atendendo as
condições gerais de segurança no trabalho, inspeção e sistema operacional de carregamento;
- utilizar modal de transporte (caminhão e implemento) adequado ao sistema de
colheita escolhido; e
- realizar treinamento com os motoristas objetivando melhor desempenho do
veículo bem como obedecer às pausas de descanso, a não utilização de drogas e bebidas
alcoólicas e outras medidas necessárias à segurança e saúde do condutor.
A madeira possui alto teor de umidade, que irá afetar a qualidade de quase todos
os produtos provenientes da mesma. Como na maioria das vezes é grande a percentagem de
65
água na madeira, é deduzível que a variação deste teor de umidade irá afetar as propriedades
da madeira de maneira significativa impactando no processo fabril (STEIN, 2003).
No transporte rodoviário florestal a quantidade de água que é transportada na
madeira influencia os custos, portanto faz-se necessário eliminar grande parte da umidade,
e assim diminuir o seu peso, que poderá ser reduzido de um quarto a metade do peso inicial.
Isto acarretará considerável economia no transporte, uma vez que será perdida boa parte da
água durante o período de secagem da madeira no campo (STEIN, 2003).
O planejamento ou agendamento do transporte com foco na redução do custo
com a secagem da madeira deve ser semanal, pois o controle de qualidade deve ter
atualizações a cada 4 horas visando assegurar que o coeficiente de variação da DB e RPV
estejam dentro da faixa especificada (CENIBRA, 2015).
10.4 Custos de infraestrutura
Os custos de infraestrutura compreendem as atividades de construção e
manutenção de estradas destinadas ao escoamento da madeira, sejam estradas internas aos
projetos florestais como as que saem do projeto até o ponto de abastecimento fabril.
Quando se planeja a colheita de determinado projeto, é de extrema importância
a realização antecipada do acesso para garantir a chegada da madeira. Dentro das atividades
de construção e manutenção de estradas poderemos ter as seguintes atividades:
- revestimento primário;
- construção de pontes, bueiros, gabião e mata-burros;
- construção de cerca e passa gado;
- umectação de estradas;
- conservação manual de estradas;
- transporte de máquinas;
- abertura de estradas; e
- reabertura de estradas.
66
10.5 Custos administrativos e taxas
Os custos administrativos são considerados na composição do custo da madeira
posto fábrica, pois é uma “atividade” que desenvolve durante todo o processo de produção
e entrega da madeira, bem como apoia as demais atividades. Em relação aos impostos, são
apropriados como custos indiretos, pois participam do processo de produção devido à
exigência legal, apesar de não gerarem nenhum produto para o empreendimento
(HILDEBRAND, 1995).
A estrutura de custo da madeira posto fábrica comentada aqui, foi o sistema de
custo por atividade ou processo, onde os custos são rateados por atividade em vez de serem
apropriados por departamentos ou funções. Isto porque são as atividades é que consomem
os recursos (HILDEBRAND, 1995).
67
11 CONCLUSÃO
O planejamento florestal é um processo complexo que necessita de conhecimento
pelo planejador das inúmeras variáveis, restrições e premissas no momento do
estabelecimento dos planos plurianuais, que devem obedecer a uma hierarquia em função do
nível de abordagem e objetivo, envolvendo maior especificidade e menor tempo à medida
que o planejamento caminha do estratégico para o operacional. Este conhecimento engloba
desde a formação de floresta, colheita e entrega de madeira, impactos no processo fabril e
obtenção do produto celulose. Na elaboração dos planos, deve-se trabalhar com informações
cadastrais, de inventário e prognose confiáveis, considerar os ganhos com produtividade,
mas também as perdas advindas das adversidades como: incêndios, ventos, pragas e doenças,
para se obter um custo de madeira posto fábrica mais adequado possível a realidade.
68
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CAPÍTULO 2
REDES NEURAIS ARTIFICIAIS PARA ESTIMAR A DENSIDADE
BÁSICA DA MADEIRA EM VÁRIAS IDADES DE CORTE
1 INTRODUÇÃO
A densidade básica (DB) da madeira, é a medida da massa seca de determinado
volume de madeira (kg/m³), ou peso seco de uma amostra, dividido pelo seu volume
saturado. É uma das propriedades mais importantes, na maioria dos usos da madeira, uma
vez que se correlaciona bem com muitas outras propriedades físicas e mecânicas
(TSOUMIS, 1991; KNAPIC et al., 2007). A densidade da madeira é dependente do tamanho
das células e da espessura das paredes celulares e da inter-relação entre o número de células
de vários tipos, em termos de tamanho e espessura das paredes (PANSHIN; ZEEUW, 1980).
Foelkel, Mora e Menochelli (1992) descreve que a densidade básica se tem
constituído como um índice universal para avaliar a qualidade da madeira, porém, esta
medida não deve ser considerada absoluta. Isso porque a densidade básica é um fator
resultante, sendo a consequência, e não a causa da distribuição, tipos e composição dos
elementos anatômicos que compõem a madeira.
Quando se menciona a qualidade da madeira, os trabalhos salientam a densidade
básica, pelo fato de ser uma das principais características de avaliação, destacando-se
também a facilidade de amostragem e mensuração. Além da densidade básica, outros
parâmetros devem ser considerados para a caracterização da qualidade da madeira como: as
características das fibras, parênquimas e vasos, bem como os teores de celulose, lignina,
pentosanas e extrativos (WALLIS, WEARNE; WRIGHT; 1996; CARVALHO et al.; 1998).
A densidade da madeira apresenta uma grande variabilidade natural, sendo
influenciada pelo ritmo de crescimento das árvores, pela qualidade do local e condições
ambientais (MITCHEL, 1958). Em virtude de sua grande importância, a densidade influencia
na definição do uso industrial apropriado da madeira (VITAL; BASTOS FILHO; VALENTE,
1986; BELINI, 2007; MOKFIENSKI; COLODETTE; GOMIDE, 2008). Para quantificar e
estimar a densidade da madeira antes da colheita com o objetivo de se conhecer
antecipadamente qual densidade irá abastecer a unidade fabril, poderá ser utilizado o
inventário florestal.
77
A maioria das empresas florestais utiliza o inventário para obter o volume em
m³ do povoamento florestal. Mas, quando a madeira é destinada para produção de celulose,
painéis ou energia, a produção florestal deveria ser expressa em massa de madeira, que é
estimada em função da densidade básica da madeira (CAMPOS; LEITE, 2013).
No setor florestal, têm sido utilizadas diversas ferramentas computacionais e de
modelagem matemática com bastante êxito em diversas situações para descrever a dinâmica
florestal. Dentre essas ferramentas, destacam-se as Redes Neurais Artificiais (RNA). As
RNA são um sistema de computacional constituído por um número de elementos de
processamento simples, altamente interligados, para a realização de determinada tarefa.
Vários trabalhos têm sido desenvolvidos com o objetivo de adaptar e parametrizar as técnicas
de RNA, para diversas situações como, a estimação do volume de árvores (SILVA, 2008),
crescimento e produção (BINOTI, 2010) e taper (LEITE et al., 2010), dentre outras
aplicações.
Neste contexto, o objetivo deste estudo foi modelar a densidade básica de
povoamentos de clones de eucalipto, em função de variáveis quantitativas e qualitativas
(cadastrais) obtidas pelo Inventário Florestal Contínuo (IFC) e informações climáticas da
área em estudo empregando Redes Neurais Artificiais.
78
2 MATERIAL E MÉTODOS
2.1 Descrição dos dados
Os dados utilizados neste estudo foram provenientes de parcelas permanentes de
inventários florestais contínuos (IFC), conduzidos em povoamentos de eucalipto localizados
predominantemente na região centro leste de Minas Gerais. Os dados de IFC compreendem
sete a oito medições, por talhão, totalizando 3.797 registros. Também foram considerados
dados climáticos das áreas destes povoamentos.
Os dados de IFC foram processados em nível de talhão, contemplando as
variáveis quantitativas, idade média (meses), média das alturas das árvores dominantes (m),
área basal média (m²/ha), volume comercial médio com casca (m³/ha), a idade média de
corte (meses) e a densidade média da madeira na idade de corte (kg/m³), conforme Tabela
1. Considerou-se também as seguintes variáveis qualitativas: identificação da região dos
plantios (3), espaçamento (3), clone (10), rotação (2), autofuste, talhadia e solo (10).
Tabela 1 – Estatísticas descritivas, em nível de talhão para a área de estudo.
Variáveis
Amplitude Desvio
Padrão da
Média Mínimo Máximo Média
Idade (meses) 18,3 90,0 51,2 18,2
Altura dominante (m) 7,3 37,2 22,7 5,4
Área basal (m²/ha) 1,2 34,2 16,6 5,6
Volume comercial com casca
(m³/ha) 3,9 466,2 165,8 83,2
Idade de corte (meses) 78,0 91,0 82,8 3,6
Densidade da madeira (kg/m³) 385,0 597,2 503,5 32,1
Os dados climáticos foram obtidos de estações climáticas distribuídas na região
de estudo, compreendendo as médias anuais no período entre os anos de 2006 a 2013. Os
dados das estações climáticas, conectadas por suas respectivas coordenadas geográficas,
foram processados no software Arcgis® para toda a base do cadastro com o intuito de
extrapolar as informações para cada talhão por meio da metodologia do polígono de
Thiessen, conforme descrito por Alcântara (2015).
As variáveis climáticas utilizadas no estudo (Tabela 2) foram: precipitação
(mm): mínima, média, máxima anuais de 2007 a 2013; temperatura (°C): mínima, média e
máxima; umidade relativa (%); velocidade do vento (m/s); radiação total (MJ/m²/dia);
79
radiação parcial (mmol/m²); déficit hídrico (mm); e déficit de pressão de vapor (DPV (hPa)).
Todas estas variáveis foram tratadas como quantitativas.
Tabela 2 – Estatística descritiva das variáveis climáticas e da altitude dos povoamentos.
Variáveis Ano Mínimo Máximo Média Desvio-Padrão
Temperatura mínima (°C) 14,7 18,7 16,1 1,1
Temperatura média (°C) 17,6 22,8 19,6 1,6
Temperatura máxima (°C) 21,0 29,7 24,0 2,7
Velocidade do vento (m/s) 1,3 4,3 3,0 1,0
Umidade relativa (%) 72,8 81,8 78,1 2,5
Médias anuais de precipitação
(mm)
2007 20,1 114,6 66,2 18,4
2008 19,9 162,6 105,1 29,8
2009 20,0 160,9 118,1 37,2
2010 19,5 147,6 94,2 35,6
2011 18,5 179,8 114,5 40,9
2012 19,8 109,5 82,3 23,6
2013 19,3 190,5 112,2 43,5
Radiação total (MJ/m²/dia) 12,9 17,2 14,7 1,4
Radiação parcial (mml/m²) 31.020,5 34.721,9 33.017,2 1.295,8
Déficit hídrico (mm) 8,8 24,6 14,5 5,5
DPV (hPA) 4,1 8,4 5,8 1,3
Altitude (m) 244,9 1.010,4 605,7 230,1
Foi utilizada também a classificação climática de Köppen, que considera a
sazonalidade e os valores médios anuais e mensais de temperatura e precipitação (KÖPPEN;
GEIGER, 1928), além da altitude média dos talhões, como variáveis qualitativa (quatro
classes, As, Aw, Cwa e Cwb) e quantitativa, respectivamente.
2.2 Treinamento e generalização das redes neurais artificiais
Foram realizados três tipos de estudos para estimar a densidade da madeira na
idade de corte para abastecimento de uma fábrica de celulose: Estudo 1 = Estimativa da
densidade da madeira em função das variáveis de IFC; Estudo 2 = Estimativa da densidade
da madeira em função das variáveis climáticas; e Estudo 3 = Estimativa da densidade da
madeira em função das variáveis de IFC e das variáveis climáticas, conforme detalhado na
Tabela 3.
80
Tabela 3 – Variáveis de entrada (qualitativas e quantitativas) e variável de saída para os Estudos 1 a 3.
Estudo Variáveis de Entrada Variável de
Saída Qualitativas Quantitativas
1
Regional Idade no IFC (meses)
Densidade da
madeira (Kg/m³)
Espaçamento Área basal (m²/ha)
Clone Altura dominante (m)
Rotação Volume comercial com casca (m³/ha)
Solo Idade de corte (meses)
2
Regional Temperatura mínima, média e máxima (ºC)
Densidade da
madeira (Kg/m³)
Espaçamento Umidade relativa do ar (%);
Clone Velocidade do vento (m/s)
Rotação Radiação total (MJ/m²/dia)
Solo
Radiação parcial (mmol/m²)
Déficit hídrico (mm)
Déficit de pressão de vapor – DPV (hPa)
Altitude
3
Regional
Todas do Estudo 1 (IFC) + Estudo 2 (Climáticas) Densidade da
madeira (Kg/m³)
Espaçamento
Clone
Rotação
Solo
Em todos os estudos, a base de dados foi dividida aleatoriamente em dois
conjuntos, sendo 80% dos dados para treinamento (ajuste dos parâmetros) e 20% para
generalização (validação do treinamento) das redes neurais artificiais (RNA). Foram
treinadas 20 RNA para cada estudo no software NeuroForest (BINOTI, 2012) e selecionadas
as cinco melhores com base nos critérios de avaliação descritos no item 2.3. Tendo como
critério de parada o número de 3.000 ciclos ou o erro quadrático médio das estimativas de
0,0001, ou seja, o treinamento foi finalizado, quando um dos critérios foi atingido. O
algoritmo de treinamento utilizado foi o Resilient Propagation (RPROP+).
Foi considerada uma mesma configuração de RNA para todos os estudos, sendo
do tipo multilayer perceptron (MLP) com uma camada oculta de 12 neurônios, função de
ativação sigmoide (logística) na camada oculta e de saída, e um neurônio na camada de saída.
O número de neurônios na camada de entrada variou em cada estudo, pois este número
depende do número e do tipo de variáveis de entrada, sendo a regra de um neurônio para
cada variável quantitativa e um neurônio para cada classe de variável quantitativa, mais um
neurônio para representar o bias (HAYKIN, 2001). Neste trabalho, o número de neurônios
na camada de entrada de cada estudo foi de 34, 40 e 73, respectivamente.
81
2.3 Avaliação das estimativas da densidade da madeira
A avaliação das estimativas das Redes Neurais Artificiais nas etapas de
treinamento e validação foi feita por estatísticas e análises gráficas. As estatísticas utilizadas
foram: a correlação entre as densidades estimadas e observadas e a raiz quadrada do erro
quadrático médio percentual (Root Mean Square Error - RMSE%) que informa um erro
médio percentual de todas as estimativas em relação à média dos valores observados
(MEHTÄTALO; MALTAMO; KANGAS, 2006), representada na Equação 1.
𝑅𝑀𝑆𝐸(%) =100
�̅�√
∑ (𝑦𝑖 − �̂�𝑖)2𝑛𝑖=1
𝑛
Eq. (1)
em que �̅� é a média da densidade observada; 𝑑𝑖 é a densidade observada do i-ésimo talhão;
�̂�𝑖 é a densidade estimada pela RNA do i-ésimo talhão; e n é o número total de talhões.
As análises gráficas basearam-se nos gráficos de dispersão dos erros percentuais
e nos histogramas de frequência percentual dos erros percentuais, sendo o erro percentual
calculado conforme a Equação 2. Também foi calculado a frequência percentual dos erros
nas duas classes mais relevantes (±5% e ±10%), considerando a variação percentual da
densidade da madeira para entrada na fábrica de celulose. Bem como, a diferença percentual
entre o intervalo positivo e negativo de cada classe.
𝑒𝑟𝑟𝑜% =(�̂� − 𝑑)
𝑑𝑥 100
Eq. (2)
82
3 RESULTADOS
Das 100 RNA do tipo MLP geradas para cada estudo (1, 2 e 3), as cinco melhores
foram selecionadas conforme os critérios de avaliação. As estatísticas de correlação entre os
valores de densidade observados e estimadas, e a raiz quadrada do erro quadrático médio
(RMSE%) para o conjunto de treinamento (ajuste dos parâmetros da RNA) e para o conjunto
de generalização (aplicação da RNA em dados não utilizados no treinamento), são
apresentadas na Tabela 4.
Tabela 4 – Estatísticas de correlação e raiz quadrada do erro quadrático médio percentual (RMSE%)
para o treinamento e generalização das cinco melhores redes em cada estudo para estimativa da
densidade da madeira.
Estudo No da RNA Treinamento Generalização
Correlação RMSE% Correlação RMSE%
1
1 0,8656 3,2 0,8088 3,8
2 0,8676 3,0 0,8183 3,7
3 0,8579 3,1 0,8011 3,9
4 0,8666 3,0 0,8217 3,7
5 0,8689 3,0 0,8192 3,7
2
1 0,8783 3,1 0,8237 3,6
2 0,8910 2,9 0,8279 3,6
3 0,8685 3,2 0,8176 3,7
4 0,8863 3,0 0,8291 3,6
5 0,8863 3,0 0,8166 3,7
3
1 0,8660 3,2 0,8158 3,7
2 0,8834 3,0 0,8100 3,8
3 0,8787 3,1 0,8321 3,5
4 0,8929 2,9 0,8261 3,6
5 0,8817 3,0 0,8148 3,7
Os erros percentuais foram plotados em função dos valores observados da
densidade básica da madeira, para os conjuntos de treinamento e generalização em todos os
estudos (Figura 1). Bem como, foram agrupados em classes de amplitude de 5% e calculada
a frequência percentual em cada classe, também para cada conjunto de treinamento e
generalização, em cada estudo (Figura 2).
83
Figura 1 – Gráficos de dispersão dos erros percentuais (y), em função dos valores observados (x) no treinamento e na generalização para cada estudo.
84
Figura 2 – Histogramas de frequência percentual (y) dos erros percentuais (x), no treinamento (cinza escuro) e na generalização (cinza claro) para cada estudo.
85
Tabela 5 – Frequência e diferença percentual nas classes de erro percentual da estimativa de ±5% e
±10% do conjunto de generalização para os três estudos.
Estudo Classes RNA1 RNA2 RNA3 RNA4 RNA5
Generalização
1
Classe 1
85,2
85,9
84,2
86,2
87,3
Dif. (2,5 <> - 2,5) -2,4 -6,3 -0,1 4,7 -1,8
Classe 2
96,3
97,1
96,6
96,8
97,0
Dif. (2,5 e 7,5 <> - 2,5 e
-7,5) -0,06 0,18 0,07 -0,09 0,09
2
Classe 1
86,8
87,4
83,9
87,2
86,7
Dif. (2,5 <> - 2,5) -1,3 0,6 1,9 -1,2 4,6
Classe 2 98,1 97,2 98,3 97,6 97,5
Dif. (2,5 e 7,5 <> - 2,5 e
-7,5) 0,10 -0,10 0,11 -0,02 0,02
3
Classe 1
84,3
86,7
85,7
86,8
86,0
Dif. (2,5 <> - 2,5) 0,9 0,3 -2,3 5,4 2,3
Classe 2
96,6
97,2
97,5
97,7
97,6
Dif. (2,5 e 7,5 <> - 2,5 e
-7,5) -0,22 -0,05 -0,04 -0,10 -0,17
86
4 DISCUSSÃO
A densidade básica da madeira é uma importante variável para o processo de
produção da celulose. Sua estimação é comumente feita por pesagem, cubagem, aplicação
de equações e/ou, ajuste de regressões. A aplicação de técnicas que possam tornar esta
estimação mais operacional, a partir de variáveis de inventário florestal contínuo (IFC) e/ou
variáveis climáticas, são muito interessantes, ainda mais se proporcionarem o ganho em
precisão e exatidão. Uma alternativa que contempla estas vantagens são as Redes Neurais
Artificiais (RNA).
A análise adequada da densidade da madeira para o processo de produção de
celulose, disponibiliza informações confiáveis acerca da impregnação do licor nos cavacos
e rendimento do processo e na maioria das vezes, está relacionada às características de
qualidade e de resistências físico-mecânicas da polpa (QUEIROZ et al., 2004).
A qualidade da madeira de Eucaliptus para produção de celulose considerando
madeiras de alta densidade é interessante, pois possui rendimentos semelhantes ao da
madeira de baixa densidade, quando submetidas a uma temperatura mais baixa e tempo de
cozimento mais longo e traz uma redução significativa do consumo específico de madeira,
resultando em menor área plantada, comparada com os materiais genéticos de baixa
densidade (FANTUZZI, 2012).
A variação da densidade básica da madeira, influencia no processo de
transformação dos toretes em cavacos e na polpação em termos da impregnação nos cavacos
pelo licor de cozimento, sendo fundamental um planejamento consistente do abastecimento
da matéria prima adequada na fábrica (SILVA, 2011). Visando a redução desta variação
pode-se adotar a classificação da madeira por faixa de densidade, limitando a variação no
momento de entrega na fábrica e entrada nos picadores. Desta forma, torna-se de grande
87
interesse a seleção de projetos para o corte com base na obtenção de volume necessário para
a melhor distribuição de classe da densidade da madeira. O limite aceitável de variação da
densidade básica deve ser em função do custo global da madeira versus perda de produção
no processo fabril.
Neste trabalho, as estatísticas testadas (Tabela 4) mostraram a viabilidade da
técnica pela alta correlação, com valores acima de 0,80 ou 80% e com valores baixos de
RMSE%, sendo que estes, quanto mais próximos de zero, melhor a qualidade da estimativa.
Com base nestes mesmos valores, não foi possível inferir sobre qual dos estudos seria o mais
viável para estimar a densidade, ou seja, foi possível estimar a densidade básica da madeira
em função apenas dos dados de IFC, apenas em função dos dados climáticos e em função de
ambos, por isso foi realizado o critério da Tabela 5.
Na estimativa da densidade básica, o emprego de dados obtidos através do IFC
resultou em grande exatidão e consistência, o que pode ser observado nas estimativas do
Estudo 1. Entretanto, com a inclusão de informações edáficas e climáticas, somadas aos
dados de IFC, na base de treinamento (Estudo 3), não houve diferença significativa entre as
classes de erro. Portanto, na prática pode-se utilizar a RNA 2 (Estudo 2) com informações
edáficas e climáticas para projeção da densidade básica em locais sem base de dados de IFC
e/ou, sem plantios e a RNA 3 (Estudo 1) para situações onde exista dados de IFC.
88
5 CONCLUSÃO
A obtenção da densidade básica é um processo que envolve a coleta de campo e
o processamento dos dados em laboratório (tempo e custo), sendo viável a utilização de redes
neurais artificiais para estimação da mesma a partir de dados de inventário florestal contínuo
(IFC) e/ou informações edáficas e climáticas.
89
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91
CONCLUSÕES GERAIS
O planejamento florestal como um todo é muito abrangente e o manejador
florestal tem que avaliar as inúmeras variáveis que envolvem o planejamento das áreas de
plantio, desenvolvendo planos capazes de sustentar o processo decisório da empresa.
Neste cenário, o conhecimento mínimo do processo, do início ao produto final,
proporciona mais segurança e confiança ao planejador no estabelecimento das premissas e
restrições dos planos plurianuais (longo, médio e curto prazo) que devem assegurar o
abastecimento atual e futuro da organização. O grande desafio do manejador na elaboração
dos planos plurianuais é buscar a aderência entre eles, observando a hierarquia na seleção
dos projetos e, na execução, a retroalimentação.
O ativo florestal deve ser bem manejado, pois os ganhos de produtividade com
melhoramento genético são de longo prazo e as perdas podem acontecer de maneira rápida
e sem controle na cadeia produtiva, levando boa parte do recurso e esforço empreendido para
obtenção do produto final, que é a celulose.
É de fundamental importância a geração e o processamento de informações
confiáveis e precisas. Para tanto, é necessário um cadastro florestal, que contenha os dados
que descrevem a situação das terras e florestas no tempo. Estas informações devem ser
especializadas para que se tenha o controle georreferenciado dos perímetros, áreas plantadas
e áreas de outros usos da empresa. Dessa forma, os inventários florestais devem ser
executados periodicamente, para permitir a empresa acompanhar a dinâmica dos
povoamentos florestais que constituem instrumentos fundamentais para o manejo adequado,
bem como permitem planejar o equilíbrio entre produção e colheita.
O processo de produção de celulose, considerando desde o planejamento da
matéria-prima, envolve várias atividades como silvicultura, colheita, transporte,
infraestrutura, fomento florestal, dentre outras. Estas atividades ocorrem em todos os planos
plurianuais com as premissas e restrições inerentes a cada situação, portanto é imprescindível
o conhecimento do planejador sobre quando, como e onde impactam no processo de
produção de madeira.
Foi destacada a importância da densidade básica como uma variável de alto
impacto no planejamento, a qual está associada diretamente com as características do
produto final, concluindo que seu controle, classificação e estimação assume um valor
significativo para melhoria do rendimento do processo e redução de custos da celulose. Além
92
disso, demonstrou-se a viabilidade de sua estimação através de Redes Neurais Artificiais a
partir de variáveis de inventário florestal contínuo, e dados edáficos e climáticos.